Kinetika Kimia

download Kinetika  Kimia

of 22

  • date post

    04-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    195
  • download

    10

Embed Size (px)

description

Kinetika Kimia. Studi / kajian tentang laju reaksi. Pengertian Laju reaksi Pengukuran Laju Penentuan Hk . Laju Pengaruh Temperatur terhadap Laju reaksi Mekanisme Reaksi Katalisis. PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP LAJU REAKSI. Persamaan hukum laju reaksi :. v = laju reaksi - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Kinetika Kimia

Slide 1

Kinetika KimiaStudi/kajian tentang laju reaksiPengertian Laju reaksiPengukuran LajuPenentuan Hk. Laju Pengaruh Temperatur terhadap Laju reaksiMekanisme ReaksiKatalisis

PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP LAJU REAKSIv = laju reaksi[A], [B] = konsentrasi-konsentrasi reaktanm, n = orde reaksi reaktan-reaktank = tetapan laju reaksi Persamaan hukum laju reaksi:Fakta: Laju sebagian besar reaksi bertambah dengan meningkatnya temperatur (T)

T ???

Arrhenius mengamati bahwa kurva ln k versus 1/T menghasilkan garis lurus pada hampir semua kasusnilai gradien adalah karakteristik dari suatu reaksi dan selalu berharga negatif.Persamaan Arrhenius:Persamaan hukum laju reaksi menjadi:

PERSAMAAN ARRHENIUS

ln e = 1x ln, maka:y = ln k;a = ln A;b = ;

dan x =

A = Faktor ArrheniusEa = Energi aktivasiT = Temperatur in KelvinPERSAMAAN ARRHENIUS

Faktor Arrhenius (A):Reaksi kimia akan berlangsung sebagai akibat dari tumbukan antara molekul-molekul reaktan.Jika seluruh tumbukan melampaui Ea menghasilkan reaksi:A = zTotal tumbukan dengan energi yang melampaui Ea:

z = total collisionse is Eulers number (opposite of ln = 2,72)R = ideal gas constant (8,314 J.K -1.mol-1 ) Molekul-molekul reaktan yang bertumbukan harus memiliki energi yang cukup untuk membentuk produk.

100 tumbukan antara molekul-molekul A & B: AB 100 AB ???????Laju reaksi yang diamati selalu lebih rendah dari jumlah tumbukan Hanya tumbukan efektif yang menghasilkan reaksiTumbukan yang efektif terkait dengan orientasi molekul (faktor sterik)Dalam persamaan Arhenius faktor sterik ditulis sebagai p Sehingga: A = pzArrhenius (A): Faktor Sterik/Orientasi molekul

16 A 16B 16 ABk = z1ABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABBA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.16A16B 12AB + 4A + 4B16A16B 8AB + 8A + 8B

23BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.BA.TEORI TUMBUKANFaktor Sterik/Orientasi molekul

Tumbukan 1Tumbukan 2Tumbukan 3Tumbukan 4

Beberapa kemungkinan tumbukan yang terjadi:Tumbukan 1 (tanda ) menunjukkan orientasi molekul yang tepat untuk menghasilkan reaksiClONFaktor Sterik/Orientasi molekulPerhatikan reaksi antara: Cl + NOCl NO + Cl2Tumbukan efektifTumbukan tidak efektifBefore collisionCollisionAfter collision

Before collisionCollisionAfter collision9

Tumbukan menghasilkan reaksi jika atom O dari molekul N2O bertumbukan dengan atom N dari molekul NO (effective)Tumbukan antara atom N dari molekul N2O dengan atom N dari molekul NO tidak menghasilkan reaksi (ineffective)Tumbukan antara atom O dari molekul NO dengan atom N dari molekul N2O tidak menghasilkan reaksi (ineffective)Bagaimana kemungkinan tumbukan antara molekul-molekul NO dan N2O ut. bereaksi membentuk NO2 dan N2?Faktor Sterik/Orientasi molekulSelain orientasi molekul yang tepat, untuk bereaksi, molekul yang bertumbukan harus memiliki energi kinetik total sama dengan atau lebih besar dari energi aktivasi (activation energy).activation energy; jumlah minimum energi yang diperlukan untuk mengawali reaksi kimia.

Arrhenius; Energi AktivasiEa Selalu positif.Semakin besar nilai Ea, semakin lambat suatu reaksi Semakin besar nilai Ea semakin tajam slope (ln k) vs. (1/T). The value of Ea itself DOES NOT CHANGE with temperature.Energi AktivasiBeberapa point tentang EaTeori Keadaan TransisiPotential EnergyReactantsProductsKomples TeraktivasiKoordinat reaksiSpesi yang terbentuk sementara oleh molekul reaktan akibat tumbukan sebelum membentuk produk dinamakan kompleks teraktivasi (activated complex), juga dinamakan keadaan transisi. Keadaan transisi berada pada energi potensial maksimal.Teori Keadaan TransisiPotential Energy2BrNO2NO + Br2Br---NOBr---NOKeadaan TransisiKoordinat reaksiProfil energi potensial untuk reaksi A + B2 AB + B:

Jika produk lebih stabil daripada reaktan, maka reaksi akan diiringi dengan pelepasan kalor (eksotermik)Jika produk kurang stabil daripada reaktan, maka kalor akan diserap oleh campuran yang bereaksi (endotermik)Energi Aktivasi dan Keadaan TransisiPertimbangkan penyusunan kembali metil isonitril berikutH3CNCCNH3CH3CCN

Keadaan TransisiEnergi Aktivasi dan Keadaan Transisi17

Energi Aktivasi dan Keadaan TransisiContoh: ilustrasi teori tumbukan dan teori kompleks teraktifkan, perhatikan reaksi ion iodida dengan metil klorida

Teori Tumbukan dan Keadaan TransisiReaksi akan berlangsung bila ion iodida mendekati CH3Cl dari sisi belakang (back side) ikatan C Cl, melalui pertengahan dari tiga atom hydrogen (tumbukan efektif)Tumbukan-tumbukan yang tidak efektifMenurut teori kinetik gas, molekul-molekul dalam satu wadah tidaklah mempunyai energi yang sama, tetapi bervariasi. Peningkatan temperatur akan meningkatkan energi rata-rata molekul, sehingga jumlah atau fraksi molekul yang mencapai energi aktivasi bertambah.Akibatnya, laju reaksi akan meningkat.

Temperatur dan Laju

danDetermining Arrhenius ParametersJika terdapat dua nilai konstanta laju, katakan k1 dan k2, pada suhu T1 and T2Persamaan yang digunakan untuk menghitung energi aktivasi atau untuk menentukan k pada suhu lain jika energi aktivasinya diketahui, yaitu dengan aplikasi persamaan Arrhenius pada dua kondisi:

Determining Arrhenius ParametersBaik A atau Ea dapat ditentukan dari grapik (ln k) vs. (1/T).Gradien yang bernilai negatif dapat dikalikan dg. -R to give Ea (positive).The y-intercept = ln A 1. Tentukan A dan Ea dari data berikut T/K300350400450500 k/M-1s-17.9E63.0E77.9E71.7E83.2E82. Konstanta laju, k, untuk reaksi orde pertamaN2O5 NO2 + NO3 adalah 9,16 x 10-3s-1 pada 0C. Energi aktivasi dari reaksi ini adalah 88,0 kJ/mol. Tentukan nilai k pada 2C!3. Dekomposisi ethyl iodide pada fasa gas menghasilkan ethylene dan hydrogen iodide merupakan reaksi orde pertama.C2H5I C2H4 + HIPada 600 K nilai k adalah 1,60 x 10-5 s-1. Ketika temperatur dinaikkan 700 K, nilai k meninggkat menjadi 6,36 x 10-3 s-1. Berapakah energi aktivasi untuk reaksi ini? Determining Arrhenius Parameters

k =

k =