LTM Pemicu 1: Kimia Fisika 2 2011
-
Upload
rizqi-pandu-sudarmawan -
Category
Documents
-
view
222 -
download
0
Transcript of LTM Pemicu 1: Kimia Fisika 2 2011
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Fisika 2 2011
1/6
LTM Kimia Fisika
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 1
Nama : Rizqi Pandu Sudarmawan
NPM : 0906557045
Kelompok : 2
Orde Reaksi Elementer
I. Orde Nol
Reaksi orde nol terjadi apabila kecepatan reaksi tidak dipengaruhi oleh konsentrasi dari reaktan. Reaksi
orde nol banyak terjadi pada reaksi katalitik dan reaksi fotokimia. Persamaan reaksi orde nol adalah
sebagai berikut.
A Produk
(1.1)-d[A] = k dt
[A]0[A]t= k t
[A]t= [A]0k t (1.2)
dimana:
n = orde reaksi [A]0= konsentrasi reaktan A mula-mula (pada waktu t = 0)
k = tetapan laju reaksi [A]t= konsentrasi reaktan A pada waktu t
Nilai konstanta k dapat diperoleh melalui metode waktu paruh (fractional time method) sebagai berikut.
() (1.3)
( )
()
()
(1.4)Dari persamaan (1.4) dapat disimpulkan bahwa satuan tetapan laju reaksi pada reaksi orde nol adalah
konsentrasi per waktu.
II. Orde Satu
Reaksi orde satu banyak terjadi pada reaksi pembelahan inti radioaktif.
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Fisika 2 2011
2/6
LTM Kimia Fisika
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 2
A Produk
(2.1)
= k dt (2.2)
ln= k t (2.3)
ln [A]0ln [A]t= k t
ln [A]t= ln [A]0k t (2.4)
Dimana:
n = orde reaksi [A]0= konsentrasi reaktan A mula-mula (pada waktu t = 0)
k = tetapan laju reaksi [A]t= konsentrasi reaktan A pada waktu t
Nilai konstanta k dapat diperoleh melalui metode logaritma (logarithmic method) sebagai berikut.
ln= k t (2.3)
log [A]t= -
+ log [A]0 (2.5)Dari persamaan (2.3) dan (2.5), k dapat diinterpretasikan dalam grafik-grafik sebagai berikut.
a. ln terhadap t merupakan garis lurus dengan gradien k.b. log terhadap t merupakan garis lurus dengan gradien
.
c. ln [A]tterhadap t merupakan garis lurus dengan gradienk.d. log [A]tterhdap t merupakan garis lurus dengan gradien - .
Sedangkan satuan tetapan laju reaksi pada reaksi orde satu dapat ditinjau dari persamaan (2.2) sebagai
berikut.
= k dt (2.2)k =
Satuan k =
Satuan k = satuan waktu -1
III. Orde DuaIII.1. Dua Komponen Reaktan dengan Konsentrasi Sama
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Fisika 2 2011
3/6
LTM Kimia Fisika
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 3
A + B Produk
(3.1.1)
= k (a - x) (bx) (3.1.2)
Karena a = b, maka
= k (a - x)2
( -)= k dt
( )= kt + c
Jika x = 0, t = 0, maka c =
k t =
( ) (3.1.3)
k t =
( ) (3.1.4)
Dimana:
x = konsentrasi reaktan yang bereaksi dalam waktu t k = tetapan laju reaksi
a = konsentrasi reaktan A mula-mula (pada waktu t = 0)
b = konsentrasi reaktan B mula-mula (pada waktu t = 0)
Dari persamaan (3.3) dan (3.4), k dapat diinterpretasikan dalam grafik-grafik sebagai berikut.
a. ( )terhadap t merupakan garis lurus dengan gradien k a.b. ( )terhadap t merupakan garis lurus dengan gradien k.
III.2. Dua Komponen Reaktan dengan Konsentrasi Berbeda
= k (a - x) (bx) (3.1.2)
Karena a b, maka = k (a - x)(bx)
( ) ( )= k dt
( )[
- k dt
(ab) k t = ln (ax)ln (bx) + c (3.2.1)
Jika x = 0, t = 0, maka c = ln
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Fisika 2 2011
4/6
LTM Kimia Fisika
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 4
k t =
( ) ln( )( ) (3.2.2)
Sedangkan satuan tetapan laju reaksi pada reaksi orde dua dapat ditinjau dari persamaan (3.4) sebagai
berikut. kt =
( ) (3.1.4)
k =
( )
Satuan k =
Satuan k = satuan konsentrasi-1 satuan waktu-1
IV. Orde Tiga
IV.I. Tiga Komponen Reaktan dengan Konsentrasi Berbeda
A + B + C Produk
(4.1.1)
= k (a - x) (bx) (cx) (4.1.2)
Karena x = - (at- a) = - (btb) = (ctc), maka
aat= bbt= c - ct
bt= ba + atdan ct= ca + at
= k at(ba + at)(ca + at)Integral parsialnya adalah sebagai berikut.
( )( )
( )( )
( )( )
()
Dimana:
x = konsentrasi reaktan yang bereaksi dalam waktu t
a = konsentrasi reaktan A mula-mula (pada waktu t = 0) at= konsentrasi reaktan A pada waktu t
b = konsentrasi reaktan B mula-mula (pada waktu t = 0) bt= konsentrasi reaktan B pada waktu t
c = konsentrasi reaktan C mula-mula (pada waktu t = 0) ct= konsentrasi reaktan C pada waktu t
k = tetapan laju reaksi
IV.II. Tiga Komponen Reaktan dengan Satu Komponen Konsentrasi Berbeda
= k (a - x) (bx) (cx) (4.1.2)
Karena a b, maka
= k (a - x)2(cx)
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Fisika 2 2011
5/6
LTM Kimia Fisika
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 5
()( ) = k dt
k t =
( )[( )( )
()() (4.2.1)
IV.III. Tiga Komponen Reaktan dengan Konsentrasi Sama = k (a - x) (bx) (cx) (4.1.2)
Karena a = b = c, maka
= k (a - x)3 (4.3.1)
( )
( )
Jika x = 0, t = 0, maka c =
k t =
( )
(4.3.2)
Dari persamaan (4.3.1) dapat disimpulkan bahwa grafik
()terhadap t berupa garis lurus dengan
gradien 2 k. Sedangkan satuan tetapan laju reaksi pada reaksi orde tiga dapat ditinjau dari persamaan
(4.3.1) sebagai berikut.
= k (a - x)3 (4.3.1)
k =
()
Satuan k =
Satuan k = satuan konsentrasi-2
satuan waktu-1
V. Orde Reaksi Pseudo-Molekular
Reaksi pseudo-molekular adalah reaksi yang seolah-olah mengikuti orde reaksi orde satu walaupun
pada kenyataannya reaksi tersebut adalah bi- atau ter-molekular. Salah satu penyebab hal ini terjadi
adalah ketika perbandingan konsentrasi komponen reaktan berbeda sangat jauh sehingga laju
pengurangan konsentrasi reaktan yang sangat kecil menjadi tidak berpengaruh sehingga konsentrasi
reaktan tersebut di akhir reaksi dianggap sama dengan konsentrasi awal. Selain itu, reaksi pseudo-
molekular juga terjadi pada reaksi yang melibatkan katalis. Karena tidak terjadi perubahan konsentrasi
katalis di awal dan akhir reaksi.
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Fisika 2 2011
6/6
LTM Kimia Fisika
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 6
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Hiskia. (2001),Elektrokimia dan Kinetika Kimia, Bandung: PT. Citra Aditya Bakti
Frost, A.A and Pearson, R.G. (1961),Kinetics and Mechanism. (2nd Ed). New York: John Wiley.
House, J.E. (2007),Principles of Chemical Kinetics,London: Elsevier IncMaron, S.H and Lando, J.B. (1974),Fundamentals of Physical Chemistry, New
York: Collier-Macmillan Canada Ltd