KINETIKA REAKSI KIMIA

7/17/2019 KINETIKA REAKSI KIMIA

http://slidepdf.com/reader/full/kinetika-reaksi-kimia-568c6d795565c 1/8

KINETIKA REAKSI KIMIA

A. TUJUAN

Mempelajari kinetika suatu reaksi kimia, dan menentukan waktu kadaluwarsa obat.

. !AN"ASAN TE#RI

Kinetika kimia merupakan ba$ian ilmu kimia %isika &an$ mempelajari laju reaksi kimia,

%aktor'%aktor &an$ mempen$aru(in&a serta penjelasan (ubun$ann&a ter(adap mekanisme reaksi.Kinetika kimia disebut ju$a dinamika kimia, karena adan&a $erakan molekul, elemen atau ion

dalam mekanisme reaksi dan laju reaksi seba$ai %un$si waktu. Mekanisme reaksi adala(

seran$kaian ta(ap reaksi &an$ terjadi se)ara berurutan selama proses peruba(an reaktan menjadi

produk. Mekanisme reaksi dapat diramalkan den$an bantuan pen$amatan dan pen$ukuran

besaran termodinamika suatu reaksi, den$an men$amati ara( jalann&a reaktan maupun produk

suatu s&stem. S&arat untuk terjadin&a suatu reaksi kimia bila terjadi penurunan ener$& bebas *t +

- */r&s, 0--1.

Ada beberapa reaksi &an$ laju reaksin&a tidak ber$antun$ pada konsentrasi pereaksin&a, misaln&a

reaksi %otosintesis dan reaksi' reaksi permukaan. Reaksi sema)am ini dikatakan berorde reaksi nol. /onto(

reaksi &an$ berorde nol misaln&a pen$uraian amoniak pada permukaan katalis wol%ram *Endan$, 0--2.

eberapa prinsip dan proses laju dalam bidan$ ke%armasian antara lain 3 *4 kestabilan dan tak

ter)ampurkan proses laju umumn&a adala( sesuatu &an$ &an$ men&ebabkan ketidakakti%an obat karena

peruba(an bentuk %isik dan kimia &an$ kuran$ diin$inkan dari obat tersebut3 *0 "isolusi, disini diper(atikan

terutama ke)epatan beruba(n&a obat dalam bentuk sediaan padat menjadi bentuk larutan molekular3 *1 proses

absorbsi, distribusi, eliminasi beberapa proses ini berkaitan den$an laju absorbsi obat kedalam tubu(, laju

distribusi obat dalam tubu( dan laju pen$eluaran obat setela( proses distribusi den$an berba$ai %a)tor, seperti

metabolisme, pen&impanan dalam or$an tubu( lemak, dan melalui jalur'jalur pelepasan3 *5 kerja obat pada



tin$kat mole)ular obat dapat dibuat dalam bentuk &an$ tepat den$an men$an$$ap timbuln&a respons dari obat

merupakan suatu proses laju *Martin, 4661.

7ara pembuat obat (arus ta(u waktu paru( obat. 8aktu paru( suatu obat dapat

memberikan $ambaran stabilitas obat, &aitu $ambaran ke)epatan terurain&a obat atau ke)epatan

de$re$asi kimiawin&a. 7anas, asam'asam, alkali'alkali, oksi$en. /a(a&a, dan %aktor'%aktor lain

dapat men&ebabkan rusakn&a obat. Mekanisme de$radasi dapat disebabkan ole( pe)a(n&a suatu

ikatan, per$antian spesies atau perpinda(an atom'atom dna ion'ion jika dua molekul bertabrakan

dalam tabun$ reaksi. Ke)eptan dekomposisi obat ditujukan ole( ke)epatan peruba(an

konsentrasi mula'mula satu atau lebi( reak&an dan ini din&atakan den$an tetapan ke)epatan

reaksi 9K:, &an$ untuk oede satu din&atakan seba$ai (ar$a resiprok dari detik, menit, atau jam.

"alam suatu reaksi ke)epatan terurain&a suatu ;at padat men$ikuti reaksi orde nol, orde I

ataupun orde II.

Untuk menentukan ke)epatan dekomposisi suatu ;at<obat, di$unakan metode ele=ated,

&aitu terurain&a ;at<obat tersebut diper)epat den$an memanaskann&a pada temperature &an$

lebi( tin$$i. !o$ K =ersus 4<T din&atakan dalam $ra%ik den$an menentukan persamaan $aris

re$resi linear akan didapatkan (ar$a k pada temperature kamar untuk menentukan waktu

kadaluarsa obat. Metode ini dikenal seb$aai studi stabilitas diper)epat *Anonim, 0-40.

7rinsip &an$ mendasari semua ilmu kinetika adala( (ukum aksi. >ukum ini men&atakan

ba(wa reaksi kimia &aitu ke)epatan reaksi sebandin$ den$an masa akti% sen&awa &an$ bereaksi.

"alam praktikn&a, laju suatu reaksi kimia (an&a ber$antun$ pada beberapa konsentrasi dan

jumla( perpan$katan konsentrasi ini diistila(kan den$an orde reaksi. >al ini dikarenakan reaksi

kimia terjadi dalam beberapa ta(ap dan laju keseluru(an reaksi serin$ ditentukan ole( laju ta(ap

&an$ palin$ lambat *"onald, 0--1.

#rde reaksi dapat ditentukan den$an beberapa metode, &aitu ?

a. Metode Subtitusi. "ata &an$ terkumpul dari (asil pen$amatan jalann&a suatu reaksi disubstitusikan ke dalam

bentuk inte$ral dari persamaan berba$ai orde reaksi. Jika persamaan itu men$(asilkan (ar$a k &an$ tetap

konstan dalam batas'batas =ariasi per)obaan, maka reaksi dian$$ap berjalan sesuai den$an orde tesebut.



b. Metode +ra%ik. 7lot data dalam bentuk $ra%ik dapat di$unakan untuk men$eta(ui orde reaksi tersebut. Jika

konsentrasi diplot ter(adap t dan didapatkan $aris lurus, reaksi adala( reaksi nol. Reaksi dikatakan orde

pertama bila lo$ *a'@ ter(adap t men$(asilkan $aris lurus.

). Metode waktu paru(. "alam reaksi orde nol, waktu paru( sebandin$ den$an konsentrasi awal. 8aktu paru(

reaksi orde'pertama tidka ber$antun$ pada konsentrasi awal, waktu paru( untuk reaksi orde kedua, dimana

ab), sebandin$ den$an 4<a0. Umumn&a (ubun$an antara (asil di atas memperli(atkan ba(wa waktu paru(

suaut reaksi den$an konsentrasi seluru( reaktan sama *Martin, et all., 4661.

7en$aru( Su(u Ter(adap >ar$a k, semakin tin$$i su(u maka semakin tin$$i (ar$a k &an$ diperole(,

(al ini sesuai den$an persamaan Arr)(enius ?

k A e*'Ea<RT

dimana ?

T Su(u absolut * B/

R Konstanta $as umum *)al<$mol BK

E Tena$a akti=asi *)al<$mol

A Caktor tumbukan

k konstanta kinetika reaksi

"ari persamaan diatas di dapat k * konstanta kinetika reaksi berbandin$ lurus den$an su(u * T .

Semakin lama waktu reaksi maka (ar$a k semakin berkuran$, (al ini menunjukkan reaksi dalam kondisi

mendekati kesetimban$an. 7en$aru( 7enamba(an Katalis Ter(adap >ar$a k "ari tabel diatas menunjukkan

semakin ban&ak katalis &an$ di$unakan maka (ar$a k &an$ diperole( semakin besar, (al ini menunjukkan

ba(wa jumla( katalis mempen$aru(i terbentukn&a metal ester. Sesuai den$an mekanisme reaksi esteri%ikasi

den$an katalis asam. Semakin ban&ak >D * katalis semakin )epat reaksi dapat di ara(kan ke produk *Sari,

0-4-.

"en$an naikn&a su(u pereaksi, maka suplai enenr$i untuk men$akti%kan pereaksi dan tumbukan antar

pereaksi untuk men$(asilkan reaksi ju$a akan bertamba(, se(in$$a prosuk &an$ di(asillkan menjadi lebi(

ban&ak. Nilai konstanta ke)epatan reaksi *K naik den$an kenaikan su(u reaksi. >al ini sesuai den$an teori



Arr(enius dan pern&ataan 8esterterp *465, ba(wa kenaikan su(u akan menaikan nilai konstanta ke)epatan

reaksi *K(airat, 0--1.

7enin$katan su(u reaksi, memper)epat kenaikan konsentrasi A!*/", memperbesar penurunan

konsentrasi A*/A, atau den$an kata lain menaikan kon=ersi *FA. >al ini disebabkan karena den$an naikn&a

su(u reaksi, maka suplai ener$i untuk men$akti%kan pereaksi dan tumbukan antar pereaksi untuk men$(asilkan

reaksi ju$a akan bertamba(, se(in$$a produk &an$ di(asilkan menjadi lebi( ban&ak. Nilai konstanta ke)epatan

reaksi *k naik den$an kenaikan su(u reaksi *rata'rata kenaikann&a G0 kali dari nilai awal, (al ini sesuai

den$an teori Arr(enius dan pern&ataan 8esterterp *465, ba(wa kenaikan su(u akan menaikan nilai konstanta

ke)epatan reaksi, di mana kenaikan 4-H/ su(u reaksi menaikan konstanta ke)epatan reaksi seban&ak G0 kali

dari nilai awal *K(airat, 0--1.

PERSAMAAN LAJU REAKSI (HUKUM LAJU) DAN ORDER

(TINGKAT) REAKSISelamat berjumpa lagi siswa-siswi sekalian..........

Sekarang kita akan mempelajari tentang Hukum Laju yang dinyatakan dalam persamaan

laju reaksi serta order atau tingkat reaksi...............yuukkk kita mulai belajar..!!!

Jika diketahui suatu reaksi sebagai berikut:

aA + b -- "# + d$

%reaktan& %produk&

'aka laju reaksi tersebut dipengaruhi oleh beberapa (a"tor) dan diantaranya adalah (a"tor

*onsentrasi reaktan. erdasarkan hasil eksperimen) diketahui bahwa semakin tinggi

konsentrasi reaktan) maka reaksi akan berlangsung semakin laju %"epat&.

'enurut uldberg dan ,aage) laju reaksi dalam system homogen pada waktu tertentu)

berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan %pereaksi& %aulina Hendrajanti) //0&.

'aka persamaan laju reaksi untuk reaksi:

aA + b -- "# + d$

dapat diyatakan sbb:1 2 k .3A4pangkat 5 . 34pangkat y

keterangan:

1 2 laju reaksi %rate& ) satuannya '6se"

k 2 konstanta laju reaksi

3A4 2 konsentrasi 7at A) satuannya 'olar %'&

34 2 konsentrasi 7at ) satuannya 'olar %'&



5 2 order atau tingkat reaksi terhadap 7at A

y 2 order atau tingkat reaksi terhadap 7at

5 + y 2 order reaksi total

$ari persamaan laju reaksi di atas dapat dilihat hubungan antara ke"epatan reaksi dengan

konsentrasi molar reaktan yang dipangkatkan dengan order atau tingkat reaksi.

8ah9apa itu order atau tingkat reaksi 9

;rder reaksi selalu ditemukan melalui per"obaan) andaikan kita telah melakukan beberapa

per"obaan untuk menyelidiki apa yang terjadi dengan laju reaksi dimana konsentrasi dari

satu reaktan misalnya A) berubah< maka ada beberapa hal sederhana yang akan kita temui:

1. laju reaksi era!"i!# lurus "e!#a! k$!se!%rasi A

Hal ini berarti jika kita melipatgandakan konsentrasi A) laju reaksi akan berlipat ganda pula.

J=ka kita meningkatkan konsentrasi A dengan (aktor >) laju reaksi pun akan menjadi > kali

lipat.

&. Laju reaksi era!"i!# %eralik "e!#a! kua"ra% k$!se!%rasi A

Hal ini berarti jika kita melipatgandakan konsentrasi dari A) laju reaksi akan bertambah >

kali lipat % pangkat &. Jika konsentrasi dari A ditingkatkan tiga kali lipat) laju reaksi akan

bertambah menjadi ? kali lipat %@ pangkat &.

dapat dilambangkan dengan: 1 2 k.3A4pangkat

Se"ara umum)

$engan melakukan per"obaan yang melibatkan reaksi antara A dan ) kita akan

mendapatkan bahwa laju reaksi berhubungan dengan konsentrasi A dan dengan "ara :

1 2 k3A4 pangkat 5. 34 pangkat y

Hubungan ini disebut dengan persamaan laju reaksi :

*ita dapat melihat dari persamaan laju reaksi bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh pangkat

dari konsentrasi dari A dan . angkat-pangkat ini disebut dengan order reaksi terhadap A

dan .

Jika order reaksi terhadap A adalah / %nol&) berarti konsentrasi dari A tidak mempengaruhi

laju reaksi.

;rder reaksi total %keseluruhan&) didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order. %Sumber :www."hem-is-

try.org6materikimia6kimia(isikaB6lajureaksiB6orderreaksidanpersamaanlajureaksi6&

So9..dapat disimpulkan bahwa order atau tingkat reaksi adalah pangkat konsentrasi

reaktan atau pereaksi pada persamaan laju reaksi.

#ontoh soal :



B. $iketahui 1 2 k3A434

$alam kasus ini) order reaksi terhadap A dan masing-masing adalah B. ;rder reaksi total

adalah ) didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order.

. $iketahui 1 2 k 34pangkat ada reaksi ini) A berorder nol karena konsentrasi A tidak mempengaruhi laju dari reaksi)

sedangkan berorder ) sehingga order reaksi total adalah dua.

@. $iketahui 1 2 k3A4

ada reaksi ini) A berorder satu dan beroder nol) karena konsentrasi tidak

mempengaruhi laju reaksi. ;rder reaksi total adalah satu.

8ahhhhh999.bagaimana "ara menentukan persamaan laju reaksi dan order suatu reaksi

B. Lewat eksperimen) "ontoh :

$iketahui reaksi : A + -- A

$an setelah dilakukan eksperimen) diperoleh data sbb:

er"obaan B 3A42 /)B 342 /)B waktu 2 C/ det

er"obaan 3A42 /) 342 /)B waktu 2 >/ det

er"obaan @ 3A42 /) 342 /) waktu 2 B/ det

ertanyaan:

a. Dentukanlah persamaan laju reaksinya.

b. erapakah waktu reaksi jiks konsentrasi A dan masing-masing /)@ '

Jawab:

'isalkan: 1 2 k 3A4pangkat 5.34pangkat y

,aktu %t& berkebalikan dengan laju %1&

dimana 1 2 B6t maka t 2 B61. sehingga tabel di atas dapat dimodi(ikasi menjadi sbb:

er"obaan B 3A42 /)B 342 /)B 1 2 B6C/

er"obaan 3A42 /) 342 /)B 1 2 B6>/

er"obaan @ 3A42 /) 342 /) 1 2 B6B/

'aka tentukanlah order terhadap 7at A %dengan "atatan) konsentrasi harus konstan&

dengan demikian kita tetapkan untuk mengambil data per"obaan B dan lalu dibandingkan:

Eumus umum : F 2 k 3A4pangkat 5.34pangkat yFB 2 k %/)B&pangkat 5. %/)B&pangkat y

F 2 k %/)&pangkat 5. %/)B&pangkaty

B6C/ 2 %/)B&pangkat 5

B6>/ 2 %/)&pangkat 5

%G&B 2 % G &5

2 B

'aka order atau tingkat reaksi terhadap 7at A adalah B.



'aka tentukanlah order terhadap 7at %dengan "atatan) konsentrasi A harus konstan&

dengan demikian kita tetapkan untuk mengambil data per"obaan dan @ lalu dibandingkan:

Eumus umum : F 2 k 3A4pangkat 5.34pangkat y

F 2 k %/)&pangkat 5.%/)B&pangkat yF@ 2 k %/)&pangkat 5.%/)&pangkat y

B6>/ 2 %/)B&pangkat y

B6B/ 2 %/)&pangkat y

%B6>& 2 % G &pangkat y

%B6%&pangkat & 2 % G &pangkat y

y 2

'aka order atau tingkat reaksi terhadap 7at adalah .

'aka sekarang diperoleh persamaan laju reaksinya sbb:

F 2 k 3A43 4pangkat

Intuk menentukan nilai * :

#obakan untuk per"obaan B:

FB 2 k 3A43 4pangkat

B6C/ 2 k %/)B&%/)B&pangkat

* 2 B6C/ : %/)B&pangkat @

2 B) mol- L se" -B

Sehingga persamaan laju reaksi yang lengkap adalah :

F 2 B) 3A43 4pangkat

b. ,aktu %t& jika konsentrasi A 2 konsentrasi 2 /)@'

'aka hitunglah 1 terlebih dahulu:

F 2 B) %/)@&%/)@&pangkat

2 /)@@0 ' s-B

Selanjutnya hitunglah waktu reaksi % t 2 B61&

t 2 B61 2 B6 /)@@0 2 )?K det

. Lewat gra(ik) "ontoh:

$ari tabel hasil eksperimen untuk reaksi A -- + #

$iperoleh data sbb:

/ 3A42 B)// log 3A42 /)// B63A42 B.//

3A42 /)K@ log 3A42 -/)/ B63A42 B)K

B/ 3A42 /)>K log 3A42 -/)@> B63A42 )

B 3A42 /)@K log 3A42 -/)>> B63A42 )C

3A42 /) log 3A42 -/)K/ B63A42 >)/



Dentukanlah :

a. ;rder reaksi

b. *onstanta laju reaksi

Jawab:

a. ;rder reaksi dapat ditentukan dengan menggambarkan @ gra(ik) yaitu:

B. Hubungan antara 3A4 dengan waktu %bila gra(iknya linier atau berupa garis lurus) makareaksi order /&

. Hubungan antara log 3A4 dengan waktu %bila gra(iknya linier atau berupa garis lurus)

maka reaksi order B&

@. Hubungan antara B63A4 dengan waktu %bila gra(iknya linier atau berupa garis lurus) maka

reaksi order &

kesimpulan: berdasarkan hasil gra(ik) maka:

ra(ik 3A4 1s waktu) tidak linier) maka reaksi bukan order /.

ra(ik log 3A4 1s waktu) tidak linier) maka reaksi bukan order B.

ra(ik B63A4 1s waktu) linier) maka reaksi order

b. Intuk menghitung nilai konstanta laju reaksi %k& adalah dengan menghitung slope atau

kemiringan gra(ik.

Slope 2 delta y 6 delta 5

2 %B)K M B& : %-/&

2 /)K :

2 /)B L mol-B menit-B

KINETIKA REAKSI KIMIA

Documents

Transcript of KINETIKA REAKSI KIMIA