MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

Click here to load reader

  • date post

    02-Jun-2018
  • Category

    Documents

  • view

    225
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    1/38

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    AKWILA EKA MELIANI / 1306413725

    ANDREA RIZKY SABRINA H / 1306446345

    FARAH MOULYDIA / 1306370650

    KIANTI KASYA KIRESYA / 1306409381

    YUNI DWI LESTARI / 1306370575

    FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

    JURUSAN TEKNIK KIMIA

    DEPOK, 2014

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    2/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    ii

    Kelompok 3

    PETA KONSEP

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    3/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    iii

    Kelompok 3

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    4/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    iv

    Kelompok 3

    DAFTAR ISI

    Cover i

    Peta Konsep..ii

    Daftar Isi...iv

    Introduction...1

    Jawaba n Pemicu....5

    Kesimpulan..23

    Daftar Pustaka..24

    Lampiran 1: Dasar Teori Tambahan (Kesetimbangan Kimia).....25

    Lampiran 2: Dasar Teori Tambahan (Kinetika Reaksi Kimia)... 29

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    5/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    1

    Kelompok 3

    INTRODUCTION

    Energi Bebas Gibbs (G)

    Energi bebas Gibbs merupakan energi untuk menyatakan kespontanan reaksi secara

    langsung. Energi Gibbs dipengaruhi dua faktor:

    Entropi : ukuran ketidakteraturan suatu system(S). Untuk konsentrasi yang

    sama: S padat < S cair < S gas.

    Entalpi : jumlah kalor yang dimiliki sebuah zat yang dipakai dalam kuantitas

    termodinamika(H). Jika H positif, reaksinya endotermis dan jika H negative,

    reaksinya eksotermis.

    Untuk suatu reaksi spontan, persamaannya:

    (1)

    dengan adalah perubahan entropi semesta, adalah perubahan

    entropi sistem, dan adalah perubahan entropi lingkungan. Persamaan tersebut

    berdasarkan Hukum Termodinamika II.Semesta terdiri dari sistem dan lingkungan.

    Diketahui pula bahwa . Jika disubstitusi ke persamaan (1) lalu dikali

    T:

    Untuk menyatakan kespontanan tersebut secara langsung, digunakan fungsi

    termodinamika energi Gibbs (G) pada suhu tetap:

    Perubahan energi Gibbs (G):

    Konstanta Kesetimbangan (K)

    Konstanta kesetimbangan adalah perbandingan inisial produk dipangkatkan

    koefisien stoikhiometrinya dengan inisial reaktan dipangkatkan koefisien

    stoikhiometrinya. Dengan menggunakan reaksi:

    aA + bB cC + d D

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    6/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    2

    Kelompok 3

    rumus nilai K-nya:

    Ada beberapa jenis konstanta kesetimbangan:

    Konstanta Kesetimbangan Konsentrasi (K c) Konstanta Kesetimbangan Tekanan (K p)

    Hubungan Energi Bebas Gibbs dan Konstanta Kesetimbangan

    Dimisalkan reaksi: A (g) B (g)

    dengan kedua gas tersebut adalah gas ideal. Untuk gas ideal, berlaku persamaan:

    (6)

    dengan adalah potensial kimia dan o adalah potensial kimia standar. Dari

    persamaan (6), persamaan G dapat ditulis menjadi:

    (7)

    Jika rasio inisial produk dan reaktannya = Q, persamaan (7) menjadi:

    Le chatelier-Braun

    Asas dari Le Chatelier adalah sebagai berikut:

    Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan

    reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil- kecilnya

    Perubahan kondisi yang dimaksud Le chatelier meliputi perubahan tekanan dan

    volume, temperature, konsentrasi, dan katalis

    1) Tekanan dan Volume

    Perubahan tekanan akibat perubahan volume sistem akan menggeser

    kesetimbangan. Jika pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (volumediperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke arah koefisien kecil. Jika pada

    sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (volume diperbesar), maka

    kesetimbangan akan bergeser ke arah koefisien besar

    2) Temperatur

    Berikut ini merupakan aturan aturan dalam perubahan temperature

    a) Jika pada sistem kesetimbangan suhu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan

    * +* +* +* +

    ( ) ( )

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    7/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    3

    Kelompok 3

    bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm)

    b) Jika pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan

    bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm)

    3) Konsentrasi

    Berikut aturan aturan dalam perubahan konsentrasi

    a) Jika penambahan konsentrasi pada suatu zat maka kesetimbangan akan bergeser ke

    arah yang menjauhi/lawan zat tersebut.

    b) Jika pengurangan konsentrasi pada suatu zat maka kesetimbangan akan bergeser ke

    arah yang mendekati zat tersebut

    4) Katalisator

    Fungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah mempercepat tercapainya

    kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan.

    Derajat Disosiasi

    Derajat disosiasi adalah perbandingan mol zat yag terdisosiasi dengan mol zat mula

    mula sebelum disosiasi. Secara sistematis dapat dirumuskan sebagai

    Harga derajat disosiasi terletak antara 0 dan 1 jika:

    berarti tidak terjadi penguraian berarti terjadi penguraian sempurna berarti disosiasi pada reaksi setimbang (disosiasi sebagian)

    Menurut hukum I Termodinamika energi dapat dirubah menjadi bentuk lain, tetapi

    tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

    Rumus :

    Fokus dari bidang Kimia adalah perubahan energi yang terjadi pada sistem

    q = Jumlah kalor yang dipertukarkan

    w = kerja yang dilakuakan oleh sistem atau oleh lingkungan

    Hubungan antara w dengan F adalah : w = Pada kasus pemuaian gas dan piston.Sistem melakukan kerja yang menekan piston

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    8/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    4

    Kelompok 3

    keatas sehingga terjadi perubahan volume.

    W = Sehingga w = - Entalpi Reaksi : Penerapan hukum I termodinamika dengan dua keadaan berbeda.

    1. Jika reaksi berlangsung dalam volume sistem tetap,

    2. Jika reaksi terjadi dalam tekanan luar konstan. Syarat : terjadi perubahan pada

    total mol gas

    Entalpi ( H ) = E + PV merupakan fungsi keadaan yang hanya bergantung pada

    kondisi akhir dan awal.

    Dalam reaksi, hampir keseluruhan reaksi berlangsung dalam kondisi tekanan yang

    konstan sehingga qp =

    Metode penentuan dapat melalui 2 cara :

    1. Metode langsung

    2. Metode tidak langsung ( menggunakan Hukum Hess )

    Mencari Pada Gas Ideal

    Jumlah mol gas produk Jumlah mol gas reaktan

    Energi bebas/ energi Gibbs energi yang tersedia untuk melakukan kerja. .Reaksi

    jenis spontan :G = H TS dan Perubahan energi Gibbs padasuhu tetap

    Hukum Helmholts A: A adalah fungsi terhadap T dan V, A berkurang saat T dan V naikPersamaan Gibbs Helmholts Ketergantungan Konstanta Kesetimbangan dengan

    Temper atur

    d ln Kp atau Densitas berpengaruh terhadap

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    9/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    5

    Kelompok 3

    JAWABAN PEMICU

    KESETIMBANGAN KIMIA

    Jika dalam suatu wadah 1,0 dm3 mengandung 5,0 g nitrogen dan 2,0 g oksigen

    dipanaskan sampai suhu 2300 K, nilai konstanta kesetimbangan dari reaksi N 2(g) +

    O2(g) 2NO (g) adalah 1,69x10-3

    a) Reaksi pembentukan NO, berdasarkan persamaan reaksi di atas, merupakan reaksi

    kesetimbangan. Berikanalah penjelasan tentang perbedaan reaksi kesetimbangan

    dengan reaksi bentuk lain.

    Jawab: Reaksi kesetimbangan merupakan reaksi di mana reaktan bereaksi

    secara spontan dan jika dibolak-balik, laju reaksinya akan tetap sama

    (reverseable ), sedangkan untuk reaksi lainnya tidak demikian.

    b) Ketika menjelaskan tentang reaksi kesetimbangan, kita selalu melibatkan suatu

    konstanta yang dikenal dengan konstanta kesetimbangan. Berikanlah penjelasan

    mengenai konstanta kesetimbangan tersebut, persamaan yang menghubungkan

    antara berbagai jenis konstanta kesetimbangan, dan hubungannya dengan energi

    bebas Gibbs.

    Jawab: Konstanta kesetimbangan adalah perbandingan inisial produk

    dipangkatkan koefisien stoikhiometrinya dengan inisial reaktan

    dipangkatkan koefisien stoikhiometrinya. Dengan menggunakan reaksi:

    aA + bB cC + d D

    rumus nilai K-nya:

    Hubungan K c dan K p:

    Antara K c dan K p memiliki hubungan. Hubungan keduanya digambarkan dengan persamaan:

    Hubungan G o dan K

    Dimisalkan reaksi:

    * +* +* +* +

    , -

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    10/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    6

    Kelompok 3

    A (g) B (g)

    dengan kedua gas tersebut adalah gas ideal. Untuk gas ideal, berlaku persamaan:

    (1)

    dengan adalah potensial kimia dan o adalah potensial kimia standar. Dari

    persamaan (1), persamaan G dapat ditulis menjadi:

    (2)

    Jika rasio inisial produk dan reaktannya = Q, persamaan (2) menjadi:

    Pada kondisi setimbang, G = 0. Rasio inisial produk dan reaktan dalam kondisi

    setimbang merupakan konstanta kesetimbangan (K). Jadi, persamaan (2) menjadi:

    c) Dengan memanfaatkan nilai konstanta kesetimbangan, kita dapat menentukan

    komposisi atau fraksi dari setiap spesi reaksi. Dari persamaan reaksi

    pembentukan NO, turunkanlah suatu persamaan yang menghubungkan antara

    konstanta kesetimbangan dengan fraksi spesi reaktan maupun produk,

    berikanlah langkah-langkah penyelesaiannya dan tentukan fraksi NO pada saat

    tercapai kesetimbangan.Jawab:

    Reaksi: aA (g) + bB (g) cC (g) + dD (g)

    Karena semua zatnya berwujud zat, data konstanta kesetimbangan

    yang ada merupakan K p. Rumus K p:

    Untuk menentukan berapa besar tekanan parsial masing-masing senyawa, dapat

    ( ) ( )

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    11/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    7

    Kelompok 3

    menggunakan fraksi mol.

    Dengan persamaan tersebut, didapatkan harga K p:

    Untuk reaksi pembentukan NO:

    mol N 2 = mol O 2 =

    N2 (g) + O 2 (g) 2NO (g) K p = 1.69 x 10-3

    a: 0.178 0.062

    t: x x 2x

    s: 0.178 x 0.062 x 2x

    x:

    K p =. /

    . /. /

    K p =

    . / . /

    . / . /

    ntot = 0.178 x + 0.062 x + 2x= 0.24 mol

    . /. /. /

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    12/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    8

    Kelompok 3

    Dari persamaan tersebut, didapatkan nilai x 1 = 0.00213 dan x 2 = - 0.00223, tetapi

    jumlah mol yang terpakai tidak mungkin negaif sehingga x yang dipakai adalah x 1 =

    0.00213.

    Untuk mengurangi konsentrasi NO 2 dapat dilakukan reaksi dekomposisi terhadap NO 2 mengikuti persamaan berikut:

    NO 2 (g) NO (g) + O2 (g)Jika reaksi dilakukan pada tekanan 1 atm., maka presentasi NO 2 yang terdekompoisi

    adalah:

    T (K) 457 552 767 903

    NO 2 decomposed % 5 13 56,5 99

    a) Dari bacaan sebelumya di diketahui bahwa NO 2 dapat terbentuk dari reaksi NO

    dengan Oksigen. Berikanlah penjelasan hubungan antara nilai konstanta

    kesetimbangan reaksi pembentukan NO 2 dari NO dan penguraian NO 2 kembali

    menjadi NO seperti reaksi diatas, dan bagaimanakah nilai konstanta kesetimbangan

    jika reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

    Reaksi Pembentukan: NO (g) + O2 (g) NO 2 (g)

    Reaksi Penguraian: NO 2 (g) NO (g) + O2 (g)

    Hubungan dari keduanya Reaksi tersebut adalah, jika diperhatikan Kp 2 merupakankebalikan dari Kp 1

    Sehingga:

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    13/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    9

    Kelompok 3

    Untuk reaksi berikut: , - , -, -

    Jika dihubungkan dengan Kp 1, Kp 3 merupakan bentuk pangkat 2 dari

    Jika dihubungkan dengan Kp 2, Kp 3 merupakan bentuk pangkat 2 dari Kp 2

    b) Derajat disosiasi dari suatu reaksi disosiasi dapat ditentukan dengan

    memanfaatkan nilai konstanta kesetimbangan pada suhu tertentu atau sebaliknya.

    Turunkanlah persamaan yang menghubungkan derajat disosiasi dengan konstanta

    kesetimbangan, dan berikan langkah langkah penyelesaian untuk menentukan

    nilai konstanta kesetimbangan dari reaksi penguraian NO 2 pada setiap suhu yangdiberikan

    NO2 (g) NO (g) + O2 (g)

    m n - - =derajat disosiasi

    r -n n 1/2n n= mol mula mula

    s n(1- ) n 1/2n n total= n+1/2n

    maka dapat dihitung tekanan parsial masing masing gas

    . / . /

    . / Karena = = 1, Jadi

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    14/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    10

    Kelompok 3

    . / Kemudian masukan nilai (yang terdekomposisi) pada setiap suhu

    c) Berdasarkan table diatas diketahui bahwa suhu berpengaruh terhadapa derajat

    disosiasi NO 2. Penjelasan tentang hal ini sudah dijelaskan oleh Le Chatelier-Braun

    yang mengatakan bahwa whenever stress is placed on any system in a state

    equilibrium, the system will always react in a direction which will tend to

    counteract the applied stress . Berikanlah penjelasan lebih lanjut mengenai prinsip

    Le Chatelier-Braun tersebut. Bagaimanakah hubungannya dengan nilai konstanta

    kesetimbangan untuk setiap pengaruh yang diberikan.

    Menurut Le Chatelier faktor suhu pada kesetimbangan yaitu adalah:

    Ketika reaksi eksotermik nya adalah negative dan reaksi ini melepaskanenergi, sedangkan ketika reaksi endoterm nya adalah positif dan reaksi inimenyerap energi. Berikut ini merupakan aturan aturan dalam perubahan

    temperature

    1) Jika pada sistem kesetimbangan suhu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan

    bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm)

    2) Jika pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi

    akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm)Dan pengaruh suhu pada Nilai Konstanta kesetimbangan yaitu pada reaksi

    eksoterm, kenaikan suhu menurunkan kesetimbangan konstanta K, sedangkan

    pada reaksi endoterm, kenaikan suhu meningkatkan nilai K.

    d. Persamaan yang menggambarkan hubungan antara konstanta kesetimbangan

    dengan perubahan suhu adalah persamaan Gibbs-Helmhotz. Turunkanlah

    persamaan tersebut menjadi persamaan yang lebih sederhana.Jika kita asumsikan

    T Kp

    457 0,05 8,21967x10 -3

    552 0,13 0,0369

    767 0,565 0,6096

    903 0.99 56,9661

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    15/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    11

    Kelompok 3

    bahwa perubahan entalpi reaksi adalah tetap. Dan bagaimana bentuk penurunan

    persamaan jika perubahan entalpi dipengaruhi perubahan suhu ?

    Jawab :

    Ketergantungan Konstanta Kesetimbangan terhadap suhu diekspresikan dalam

    persamaan berikut :

    Persamaan Konstanta Kesetimbangan :

    RT G

    Kp0

    ln

    2

    0

    2

    0

    ln

    ln

    T dT

    R H

    dT Kpd

    RT H

    dT Kp

    Turunan persamaan Gibbs-Helmholt jika perubahan entalpi dipengaruhi oleh

    perubahan suhu.

    Konstanta kesetimbangan dapat ditulis sebagai suatu fungsi eksplisit temperatur

    dengan melakukan integrasi terhadap persamaan Gibbs-Helmholtz. Misalkan pada

    suatu temperatur To, harga konstanta kesetimbangan adalah Kp, maka harga K pada T

    adalah :

    Turunan dari persamaan Gibbs-Helmhotz, jika diasumsikan perubahan entalpi

    konstan.

    dT T Gd

    RdT dLnKp )/(1 0

    dLnKpdT

    = H o

    RT 2 dT

    Sehingga

    ln( Kp) p= 0

    ln Kp

    dLnKpdT

    =

    To

    T

    H o

    RT 2 dT

    LnKp Ln( Kp)o =To

    T

    H o

    RT 2 dT

    LnKp = Ln( Kp)o +To

    T H o RT 2

    dT

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    16/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    12

    Kelompok 3

    Diintergasi seperti tahap diatas, tapi karena perubahan entalpi konstan hasil

    integrasinya adalah :

    )011()( T T R H o Kp Ln LnKpo

    Peratanyaan Bagian D

    Diketahui

    Bentuk NO2 bisa berdisosiasi dengan N2O4 dan bentuk ini tergantung pada suhu.

    Disosiasi yang terjadi adalah N2O4(g) NO2(g) pada 250C dan tekanan 0,597 barr,

    diketahui 1,477gr/dm3.

    Ditanya :

    a. Turunkanlah persamaan yng menghubungkan antara konstanta kesetimbangan

    dengan densitas gas, kemudian tentukan derajat disosiasi untuk reaksi disosiasi

    N2O4 .

    Jawab : Persamaan yang menghubungkan antara konstanta kesetimbangan dan

    densitas gas adalah :

    Persamaan reaksi : )(2)(42 2 g g NOO N

    Mula-mula n 0

    Reaksi n(1- ) 2n

    Setimbang n 2n

    n total = n(1+ )

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    17/38

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    18/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    14

    Kelompok 3

    fruktosa 1,6 difosfat gliseraldehid -3-fosfat + dihidroksiaseton fosfat

    , -, -, - Reaksi kedua:

    CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2(g)

    Perbedaan reaksi pertama dengan kesetimbangan fasa gas terletak pada

    variabel dalam persamaan kesetimbangannya. Dalam reaksi pertama, zat yang

    dimasukkan ke dalam persamaan adalah berwujud cair sehingga yang digunakan

    adalah molaritasnya, sedangkan dalam kesetimbangan fasa gas, variabel yang

    diletakkan dalam persamaan kesetimbangannya adalah tekanan parsial tiap-tiap

    zat. Sedang dalam reaksi kedua, terdapat zat dengan fasa gas dan padat. Fasa

    padat tidak diikutkan dalam persamaan, sehingga hanya menyisakan zat berfasa

    gas untuk dimasukkan ke dalam persamaan. Variabelnya dalam bentuk tekanan

    parsial karena zatnya adalah fasa gas.

    KINETIKA REAKSI KIMIA1. Hubungan antara konstanta kesetimbangan dan konstanta laju reaksi adalah:

    Jika , dimana kf adalah konstanta reaksi untuk reaksi

    pembentukan dan kb untuk reaksi penguraian, maka , - , -,, -, - dan

    .Dalam reaksi pembentukan NO yaitu N2(g) + O 2(g) 2NO (g) , persamaan lajureaksinya adalah V pembentukan = kf (pN 2)(pO 2) dan V penguraian = kb (pNO) 2

    Dalam kesetimbangan, laju reaksi kiri = laju reaksi kanan, maka:

    V pembentukan = V penguraian

    kf (pN 2)(pO 2)= kb (pNO) 2

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    19/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    15

    Kelompok 3

    Dalam reaksi lain, misal NH 4OH (aq) NH4 +(aq) + OH -(aq) , persamaan laju

    reaksinya adalah V pembentukan

    = kf[NH4 +][OH -] dan V penguraian

    = kb [NH4OH]

    Dalam kesetimbangan, laju reaksi kiri = laju reaksi kanan, maka:

    kf[NH4 +][OH -]= kb [NH 4OH] dan

    2. Untuk menentukan orde reaksi dari , - , - , - , dapat digunakan 4metode:

    - Metode Waktu Paruh

    Metode ini dipakai ketika persamaan laju reaksi mempunyai bentuk , -.Jika n=1, maka waktu paruh tidak tergantung pada [A o]. Jika n1, maka

    Grafik dari log 10t1/2versus log 10[A o] akan menunjukkan garis lurus dengan gradien

    1-n, dengan n adalah orde reaksi

    - Metode Powell-plot

    Metode ini dipakai ketika persamaan laju reaksi mempunyai bentuk , -.Ada dua parameter yang digunakan, yaitu:

    ,dengan adalah fraksi dari A yang

    belum direaksikan.

    Untuk setiap n yang diberikan, ada hubungan yang tetap antara dan di dalam

    setiap reaksi dengan orde n. hubungan ini dapat digambarkan dengan grafik

    versus log 10 .

    - Metode Laju Reaksi AwalMetode ini digunakan ketika konsentrasi suatu pereaksi berbeda-beda untuk setiap

    laju reaksi, tetapi konsentrasi pereaksi lainnya konstan. Jika A+B C dan

    , - , - , dan diketahui:Konsentrasi Awal

    [M]

    Laju Reaksi

    [M/s]

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    20/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    16

    Kelompok 3

    [A] [B]

    a c p

    a d q

    b d r

    Maka dan dapat diperoleh dengan membandingkan persamaan laju reaksi

    antara data 1 dan 2, dan antara data 2 dan 3.

    - Metode Isolasi

    Metode ini dalam penggunaannya, merubah konsentrasi salah satu pereaksi

    menjadi jauh lebih kecil dari pereaksi lainnya sehingga konsentrasi semua

    pereaksi lainnya akan konstan terhadap waktu. Maka persamaan laju reaksinya

    menjadi

    dimana konstan.

    Untuk menentukan konstanta laju reaksi dan orde reaksi dari reaksi dekomposisi

    C2H4O, dapat dilakukan dengan metode sebagai berikut:

    t (menit) 0 5 7 9 12 18

    P (mm) 116.51 122.56 125.72 128,74 133.23 141.37

    Lalu dibuat grafik P vs t, dengan P = P o - P t

    Orde Nol

    Orde Satu

    y = 4.513x + 0.275R = 0.9498

    0

    10

    20

    30

    5 7 9 12 18 T e

    k a n a n

    ( P )

    waktu (t)

    P vs t

    Series 1

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    21/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    17

    Kelompok 3

    Orde Dua

    Setelah dibuat grafik, terlihat bahwa r paling mendekati 1 pada grafik orde satu,

    dimana r 2= 0.9957. Untuk menghitung k:

    Jika diasumsikan P oadalah tekanan awal, P adalah tekanan total, P a adalah tekananC2H4O dan x adalah pengurangan tekanan C 2H4O, maka Pa= P 0 x, P CH4 = P CO= x

    P = P a + P CH4 + P CO Pa= P 0 - x

    = (P 0 x) + x + x = P 0 (P P0)

    = P 0 +x = 2P 0 - P

    k = 2.303/ t log (P 0/Pa)

    = 2.303/t log (P 0/2P 0- P)

    Maka:t (menit) P(mm) K(1/s)

    0 116.51 -

    5 122.56 0.01066665

    7 125.72 0.01176619

    9 128.74 0.01232417

    y = 0.1486x + 0.6445R = 0.9957

    00.51

    1.5

    5 7 9 12 18

    L n

    ( P

    )

    waktu (t)

    Ln P vs t

    Series 1

    Linear (Series 1)

    y = -0.0299x + 0.1808R = 0.944

    00.10.2

    5 7 9 12 18

    1 / ( P )

    waktu (t)

    1/P vs t

    Series 1

    Linear (Series 1)

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    22/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    18

    Kelompok 3

    12 133.23 0.01291142

    18 141.37 0.01333574

    Diperoleh bahwa k rata rata = 0.0123/s

    3. Bagaimana cara menetukan energy aktivasi dari suatu reaksi? Berikan contoh.

    Jawab:

    untuk memulai suatu reaksi kimia, tumbukan antarmolekul harus memiliki

    total energi kinetik minimum sama dengan atau lebih dari energi aktivasi (E a),

    yaitu jumlah energi minimum yang diperlukan untuk memulai suatu reaksi kimia.

    A + B -> AB* -> C + D

    reaktan keadaan transisi produk

    Konstanta laju reaksi (k) bergantung pada temperatur (T) reaksi dan

    besarnya energi aktivasi (E a). Hubungan k, T, dan E a dapat dinyatakan dalam

    persamaan Arrhenius sebagai berikut :

    k = A e Ea / RT atau ln k = ln A Ea / R.T

    Keterangan : K = konstanta laju reaksiA = faktor freakuensi

    Ea = energi aktivasi Dari persamaan Arrhenius terlihat bahwa laju reaksi (dalam hal ini

    diwakili konstanta laju reaksi) semakin besar saat reaksi terjadi pada temperatur

    tinggi yang disertai dengan energi aktivasi rendah. Persamaan tersebut dalam

    bentuk logaritma dapat ditulis :

    dan

    Persamaan tersebut analog dengan persamaaan garis lurus, yang seringdisimbolkan dengan y = mx +c, maka hubungan antara energi aktivasi suhu dan

    laju reaksi dapat dianalisis dalam bentuk grafik ln k vs 1/T dengan gradien

    (Ea/RT) dan intersep ln A.

    Jika suatu reaksi memiliki reaktan dengan konsentrasi awal adalah a, dan

    pada konsentrasi pada waktu t adalah a-x, maka dapat ditulis dalam persamaan

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    23/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    19

    Kelompok 3

    Contoh Reaksi

    NoSuhu Awal (C) Suhu Akhir

    Campuran(C)

    Rata-rataSuhu (C)

    WaktuReaksi(detik)

    Tabung1

    Tabung2 Campuran

    1 40 40 40 39 38.5 162 35 35 35 34 34.5 203 30 30 30 28 29.0 244 25 25 25 26 25.5 335 20 20 20 23 21.5 50

    Mgrek H 2O2 = M.V.val = 0,04 x 5 x 2 = 0,4 mgrekMgrek KI = M.V.val = 0,1 x 10 x 1 = 1 mgrekMgrek Na 2S2O3 = M.V.val = 0,001 x 1 x 1 = 0,001 mgrekMgrek H 2O2 yang bereaksi = mgrek tio

    , - , - , -

    Menghitung k dan ln k

    , -, - dan , -, -

    No Waktu (detik) K ln K 1 16 0,00625 -5,075172 20 0,005 -5,298323 24 0,00417 -5,480644 33 0,00303 -5,799095 50 0,002 -6,21461

    Menghitung 1/T

    Data 1: 1/T = 1/38.5 = 0,025974

    Data 2: 1/T = 1/34.5 = 0,028986

    Data 3: 1/T = 1/29.0 = 0,034483

    Data 4: 1/T = 1/25.5 = 0,039216

    Data 5: 1/T = 1/21.5 = 0,046512

    http://4.bp.blogspot.com/-jo91Q7TRkrM/Uo1UvzhtxcI/AAAAAAAAAOU/CQ7sUraayNc/s1600/3.png
  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    24/38

    No. Rata-rata

    suhu ( oC)

    1/T

    (sumbu x)

    waktu

    (detik) K

    Ln K

    (sumbu y)

    1. 38.5 0.025974 16 0.00625 -5.075173815

    2. 34.5 0.028986 20 0.005 -5.298317367

    3. 29.0 0.034483 24 0.004166667 -5.480638923

    4. 25.5 0.039216 33 0.003030303 -5.799092654

    5. 21.5 0.046512 50 0.002 -6.214608098

    Melalui proses perhitungan (analisa data pada lampiran) dapat digambarkan grafik ln

    k vs 1/T sebagai berikut:

    Dari kurva diperoleh persamaan: y = -0,278x 4,7397

    a. m = -0,278, maka m = -Ea/R

    Ea = -(m x R) = -(-0,278 x 8,314) = 2,311292 J/mol b. B = intercept = ln A = -4.7397

    A = 8,7413 x 10 -3

    Dan perhitungan diperoleh nilai Ea sebesar 2.311292 J/mol dan nilai ln A

    yaitu - 4.7397.

    4. Persamaan reaksi: H 2 + Br 2 2 HBr

    Dalam reaksi rantai, ada 4 Tahapan reaksi yaitu:

    1) Inisiasi: tahap pembentukan radikal bebas oleh suatu agen pembentuk radikal2) Propagasi: Tahap penyerangan radikal bebas pada molekul lain.

    http://2.bp.blogspot.com/-UmdmbGwEWOA/Uo1YjjGtg3I/AAAAAAAAAPg/cV5Vv-q-RQ0/s1600/13.png
  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    25/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    21

    Kelompok 3

    3) Inhibisi: Penyerangan dan pembentukan (pengikatan) secara berulang semakin

    melemah.

    4) Terminasi: Reaksi pemberhentian pembentukan reaksi rantai.

    Reaksi berantai dari pembentukan HBr adalah:

    Br 2 Br + Br inisiasi (1)

    Br + H 2 HBr + H propagasi (2)

    H + Br 2 HBr + Br propagasi (3)

    H + HBr H2 + Br inhibisi (4)

    Br + Br Br 2 terminasi (5)

    Berdasarkan mekanisme tersebut,HBr terbentuk pada reaksi (2) dan (3),

    tetapi menghilang/terkonsumsi pada reaksi (4), maka laju pembentukan totalnya

    , - = k 2[Br ][H 2] +k 3 [H ][Br 2] k4[ H ][HBr] (a) Karena atom H dan Br cepat bereaksi, dapat mengaplikasikan reaksi

    tersebut dalam keadaan tunak, kemudian didapatkan

    , - = 2 k 1 [Br 2]-k 2[Br ][H 2] +k 3 [H ][Br 2] + k4[ H ][HBr] - 2 k 5 [Br ]2= 0 (b)

    dan

    , - = k 2[Br ][H 2] -k 3 [H ][Br 2] k 4 [H ][HBr] = 0 (c)

    Penjumlahan persamaan (b) dan (c) menghasilkan:

    [Br ] = , - (d) Dan

    , - = , -, -, - , - (e) Substitusi persamaan (d) dalam persamaan (e)

    , - = , - , -, - , - (f)

    k1

    k2

    k3

    k-4

    k-5

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    26/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    22

    Kelompok 3

    Dari persamaan (c) diperoleh

    k 2[Br ][H 2] -k 3 [H ][Br 2] k4[H ][HBr] = 0 (g1)

    k 2[Br ][H 2] - k4[H ][HBr] = k 3 [H ][Br 2] (g2)

    Menjumlahkan persamaan 1 dan 8b, diperoleh persamaan

    , - = 2 k 3 [H ][Br 2] (h)

    Persamaan (f) memberikan nilai dari [H ], sehingga persamaan (f) disubstitusi

    dengan persamaan (h) akan mendapatkan:

    , - = 2 k 3 , - , -, - , - [Br 2] (i)

    kemudian persamaan (i)dibagi dengan , -, menghasilkan, - = 2 , - , - , -, -

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    27/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    23

    Kelompok 3

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    28/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    24

    Kelompok 3

    KESIMPULAN

    Energi bebas Gibbs merupakan energi untuk menyatakan kespontanan reaksi

    secara langsung. Energi Gibbs dipengaruhi dua factor yaitu entalpi dan entropi.Bila reaksi berlangsung secara spontan, energy bebas Gibbs < 0.

    Konstanta kesetimbangan adalah perbandingan inisial produk dipangkatkan

    koefisien stoikhiometrinya dengan inisial reaktan dipangkatkan koefisien

    stoikhiometrinya.

    Kesetimbangan kimia dapat berubah, tergantung dari perubahan Tekanan dan

    Volume, Konsentrasi, Temperatur, dan Katalisator.

    Laju reaksi menyatakan laju perubahan konsentrasi zat-zat komponen reaksisetiap satuan waktu.

    Orde reaksi adalah jumlah pangkat konsentrasi reaktan yang menghasilkan suatu

    garis lurus.

    Untuk memulai suatu reaksi, terjadi tumbukan-tumbukan dimana reaksi memasuki

    kondisi transisi dan membentuk Energi Aktivasi. Energi Aktivasi bergantung pada

    Temperatur (T) saat berlangsungnya reaksi

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    29/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    25

    Kelompok 3

    DAFTAR PUSTAKA

    Atkins, P.W. 2006. Physical Chemistry 8 th edition . New York: Oxford University

    press.

    Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar: Konsep konsep Inti Jilid I . Jakarta:

    Erlangga.

    Maron, Samuel .H, and Jerome B. Londo. 1974. Fundamental of Phsyical

    Chemistry . New York: Mac Milion Publishing co.inc,

    Sukardjo. 1997. Kimia Fisika . Jakarta: Rineka Cipta. de Paula, J, & Atkins, P.(2006). Physical Chemistry Eighth Edition .Great Britain:

    Oxford University Press.

    Mortimer, R.G.(2008). Physical Chemistry Third Edition .Canada: Elsevier

    Academic Press.

    Chang, R.(2005). Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga .Jakarta:

    Erlangga.

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    30/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    26

    Kelompok 3

    LAMPIRAN : DASAR TEORI TAMBAHAN (KESETIMBANGAN KIMIA)

    Perubahan Energi Gibbs Standar

    Energi bebas reaksi standar (G o) adalah perubahan energi Gibbs untuk reaksi

    bila reaksi terjadi pada keadaan standar.Artinya, reaktan dalam keadaan

    standar.Artinya, reaktan dalam keadaan standar, kemudian diubah menjadi produk

    dalam keadaan standar. Secara umum dinyatakan dalam persamaan:

    (3)

    dengan adalah energi Gibbs pembentukan standar senyawa. untuk unsur

    atau senyawa bebas (misalnya C, O 2, N 2) adalah 0 kJ. Untuk reaksi yang dilakukan

    dalam kondisi standar, persamaan (2) menjadi:

    (4)

    dengan kondisi suhu (T) dan tekanan (P) tetap. Hubungan G, H, dan S dinyatakan

    dalam tabel berikut.

    Tabel Hubungan G terhadap H dan S

    H S G Contoh Reaksi

    + + Reaksi berlangsung spontan pada suhu tinggi. Pada

    suhu rendah, reaksi spontan pada arah berlawanan

    H2 + I2 2HI

    + - G selalu positif. Reaksi spontan pada arah

    berlawanan pada semua suhu

    3O 2 2O 3

    - + G selalu negatif. Reaksi berlangsung spontan pada

    semua suhu

    2H 2O2 2H 2O +

    O2

    - - Reaksi berlangsung spontan pada suhu rendah. Pada

    suhu tinggi, reaksi spontan pada arah berlawanan

    NH 3 + HCl

    NH 4Cl

    Konstanta Kesetimbangan

    Ada hubungan antara konstanta dalam reaksi gas ke konstanta kesetimbangan

    termodinamika dalam kuantitas atau jumlah yang dapat diukur.Ini disebut tekanan

    parsial reaktan dan produk dalam kesetimbangan di mana hal ini (tekanan)

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    31/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    27

    Kelompok 3

    berhubungan dalam reaksi gas, ataupun konsentrasi dalam reaksi di larutan. Aktivitas

    dari gas murni, sangatlah mirip dengan fugasitas, yang di tunjukkan dengan

    Di mana P adalah tekanan dari gas sedangkan adalah koefisien aktivitas.Hubungan

    gas dari campuran gas diberikan dalam hukum Fugasitas Lewis . Hukum ini

    menyatakan bahwa aktivitas dari gas apapun di dalam campuran sama dengan tekanan

    gas parsial dikali dengan koefisien aktivitas dari gas murni pada tekanan total di

    dalam campuran. Dalam aturan ini, untuk species gas i di dalam sebuah campuran:

    Di mana N i adalah fraksi mol dari i, P i adalah tekanan total dari campuran gas dan i

    adalah koefisien aktivitas murni dari i pada tekanan P i

    Kp Sebagai Konstanta Kesetimbangan

    Konstanta kesetimbangan juga ada beberapa sebagai contohnya adalah K p dan

    K c. K p adalah konstanta dalam sebuah reaksi kesetimbangan yang dinyatakan dalam

    tekanan. Untuk mengevaluasi K p dari semua unit tekanan dapat digunakan, tetapi ada

    beberapa persamaan di mana K p hanya dapat digunakan dalam persamaan dalam

    tekanan atmosfer.

    Dalam Reaksi K p hanya efektif digunakan dalam reaksi kesetimbangan yang

    berada dalam wujud gas. Jika ada zat baik dalam reaktan maupun produk berupa non

    gas, maka zat tersebut tidak diikutsertakan dalam perhitungan K p. Oleh sebab itu,

    rumus K p dalam sebuah reaksi kesetimbangan adalah sebagai berikut :

    Jika reaksi kesetimbangannya adalah :

    Kc Sebagai Konstanta Kesetimbangan

    Selain K p sebagai konstanta kesetimbangan yang dinyatakan dalam tekanan,

    ada juga K c yang merupakan konstanta kesetimbangan konsentrasi. K c biasa

    digunakan untuk reaksi kesetimbangan yang berada dalam wujud cair (larutan) karena

    larutan sangatlah erat kaitannya dengan konsentrasi dari sebuah zat.

    K c memang efektif untuk reaksi kesetimbangan kimia berupa larutan tetapi

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    32/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    28

    Kelompok 3

    juga bisa digunakan untuk reaksi kimia yang berupa gas. Untuk K c persamaan

    umumnya adalah :

    , -, -, - , -

    Jika reaksi kesetimbangannya adalah

    K Sebagai Konstanta Kesetimbangan

    Pada kesetimbangan, jumlah dari potensi kimia dari reaktan sama dengan

    jumlah potensi kimia dari produk. Perubahan energi bebas Gibbs untuk reaksi, G,

    adalah sama dengan perbedaan antara penjumlahan ini dan oleh sebab itu, saat

    setimbang, adalah 0. Maka untuk persamaan reaksi:

    Subtitusi dari persamaan potensi kimia ke masing-masing zat dan setelah

    beberapa pengaturan akan menjadi:

    Jumlah dari adalah standar perubahan

    energi bebas untuk reaksi tersebut, G .

    Maka

    K adalah konstanta kesetimbangan yang tidak memiliki dimensi.

    Hal ini menunjukkan hubungan antara standar perubahan energi bebas dengan

    konstanta kesetimbangan.Hal ini juga menunjukkan bahwa konstanta kesetimbangan

    didefinisikan sebagai hasil bagi aktivitas. Maka dapat ditulis:

    Di mana

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    33/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    29

    Kelompok 3

    Dimana [S] menandakan konsentrasi dari S,dan seterusnya. Dalam praktek,

    konstanta kesetimbangan dinyatakan dalam medium yang membuat hasil bagi dari

    koefisien aktivitas menjadi konstan dan dapat diabaikan, sehingga menampilkan

    pernyataan yang biasa dilihat:

    Yang dapat diaplikasikan selama kondisi hasil bagi aktivitas adalah konstan.

    Hubungan Kp dengan Kc

    Antara K c dan K p juga terdapat hubungan yang ddidapat dari penurunan rumus

    untuk gas ideal P = (n/V) RT = CRT, di mana hasil dari substitusi reaksi yang didapat

    akan berupa

    Dapat dilihat bahwa dalam persamaan 15, kita dapat memastikan bahwa K p =

    K c jika dan hanya jika ng = 0, misalkan ketika tidak ada perubahan dalam volume

    dalam reaksi. Namun, ketika ada perubahan dalam reaksi, K p tidak mungkin sama

    dengan K c. ng dalam hal ini sangatlah berpengaruh pada persamaan ini. ngakan

    bernilai positif jika ada peningkatan volume dalam reaksi dan hal ini akan

    menyebabkan nilai K p lebih besar. Sebaliknya ng akan negatif jika volume turun

    sehingga akan menyebabkan nilai K p lebih kecil dari pada nilai K c.

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    34/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    30

    Kelompok 3

    LAMPIRAN : DASAR TEORI TAMBAHAN (KINETIKA REAKSI KIMIA)

    A. Konsep Kinetika/ Laju Reaksi

    Kinetika reaksi kimia dibagi menjadi dua major.Major pertama adalah reaksihomogen (melibatkan hanya satu fasa) dan yang kedua adalah reaksi heterogen

    (melibatkan lebih dari dua fase).Reaksi homogen biasanya melibatkan fase gas atau

    fase liquid.

    Laju reaksi menyatakan laju perubahan konsentrasi zat-zat komponen reaksi

    setiap satuan waktu. Jika , maka laju reaksi tiap

    komponen reaksi adalah:

    , -dan rumus yang sama berlaku untuk tiga komponen reaksi lainnya.Dengan a = koefisien zat, [A] = molaritas zat (M), t = waktu (s), dan V = Molar/s.

    VA dan V B akan bernilai negatif karena A dan B adalah reaktan; laju reaksinya

    adalah laju habisnya reaktan dan kemudian berubah menjadi produk. Sedangkan

    Vcdan V D bernilai positif karena C dan D adalah produk (hasil dari reaksi antar

    reaktan). Dalam laju reaksi, diasumsikan bahwa volume konstan.

    B. Persamaan Laju Reaksi

    Untuk sebagian besar reaksi, kecepatan V pada waktu t berhubungan dengan

    konsentrasi pereaksi pada waktu t tersebut. Pernyataan ini adalah hasil eksperimen

    yang diekspresikan dalam persamaan:

    , - , - , - dengan k adalah konstanta reaksi (satuannya tergantung jumlah pereaksi), pangkat

    , , , adalah orde parsial, jumlah dari seluruh orde parsial adalah orde reaksi, dan

    [A], [B], , [L] adalah molaritas pereaksi. Konstanta reaksi adalah fungsi dari suhu

    dan tekanan.Orde parsial tidak dapat diperoleh dari koefisien pada reaksi, melainkan

    didapat dari hasil eksperimen (kecuali pada reaksi elementer).

    C. Integrasi Persamaan Laju Reaksi

    Telah disebutkan sebelumnya, bahwa laju reaksi dari zat reaktan dinyatakan

    dengan persamaan diferensial.Untuk memperoleh data konsentrasi terhadap waktu

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    35/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    31

    Kelompok 3

    reaksi, maka persamaan laju reaksi tersebut harus diintegralkan.Didalam persamaan

    laju reaksi, terdapat orde reaksi.Orde reaksi adalah jumlah pangkat konsentrasi

    reaktan yang menghasilkan suatu garis lurus. Persamaan umumnya adalah:

    , - , dimana dA/dt adalah laju reaksi A, k adalah konstanta laju reaksi,[A] adalah konsentrasi zat A, dan n adalah orde reaksi.

    - Reaksi Orde Nol

    Anggap bahwa reaksinya adalah A produk. Maka persamaannya menjadi:

    Karakteristik dari reaksi orde nol adalah hubungan linier antara reaktan atau

    produk dengan waktu.

    Waktu paruh (waktu yang dibutuhkan untuk meluruh/ hilangnya zat menjadi

    separuhnya) dari orde nol adalah

    - Reaksi Orde Satu

    Slope = -k

    Keterangan[Ao] = konsentrasi A pada t =0[At ] = konsentrasi A pada t = t

    w

    Slope =

    waktu

    Slope = -

    waktu

    Konsentr

    Konsentr

    o

    o

    k A

    t 2

    2/1

    w

    ln(A)

    waktu waktu

    ln(A)

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    36/38

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    37/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA

    MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    33

    Kelompok 3

    Perbedaan antara energi bebas molar standar kompleks teraktivasi dan energi

    bebas molar standar reaktan disebut energi bebas

    teraktivasi G . Demikian pula untuk perbedaan molar entalpi standar ikatan

    dan entalpi molar standar disebut entalpi teraktivasi,juga entropi molar standar. Ketiga

    besaran termodinamika inimempunyai hubungan sebagai berikut: G = H - T S

    Mekanisme reaksi adalah kumpulan dari beberapa langkah reaksi membentuk

    reaksi keseluruhan.Kandungan setiap langkah dari mekanisme kesatuan reaksi disebut

    reaksi elementer, yang terdiri dari beberapa reaksi sederhana.

    Suatu reaksi elementer menyajikan suatu proses pada tingkat molekul, dapat

    pula dinyatakan sebagai molekularitas reaksi. Terdiri dari sejumlah spesi terlibat

    dalam reaksi yang datang bersamaan membentuk keadaan kritis, keadaan transisi.

    Umumnya, reaksi elementer adalah bermolekul satu atau bermolekul dua,

    tergantung pada keterlibatannya dalam reaksi, apakah berspesi satu atau dua.Kadang-

    kadang terjadi dari tiga molekul, terutama antara beberapa atom atau molekul kecil

    dalam fasa gas.Reaksilarutan dapat terjadi, tetapi sebenarnya adalah reaksi antara

    duamolekul.

    Laju reaksi elementer sebanding dengan konsentrasi spesi yang memulai

    reaksi itu sendiri.

    Ada beberapa macam reaksi dalam reaksi kimia, yaitu:

    1) Reaksi Reversibel

    Reaksi reversibel merupakan reaksi bolak-balik, sehingga pada reaksi

    ini reaktan bereaksi membentuk produk dan pada saat yang sama produk juga

    bereaksi untuk membentuk reaktan. Ketika kecepatan reaksi pembentukan

    produk dan reaktan sama, maka sistem berada pada kondisi setimbang.

    2) Reaksi IrreversibelReaksi Irreversibel merupakan kebalikan dari reaksi reversibel dimana

    reaksi ini berlangsung searah yaitu reaktan bereaksi membentuk produk.

    3) Reaksi Seri / Consecutive reactions

    Dalam reaksi seri, proses pembentukan produk oleh reaktan melalui

    beberapa tahap reaksi dan membentuk produk intermediate.

  • 8/10/2019 MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA-Kelompok 3-Kesetimbangan Dan Kinetika Reaksi Kimia

    38/38

    KESETIMBANGAN DAN KINETIKA REAKSI KIMIA MAKALAH PEMICU 2 KIMIA FISIKA

    4) Reaksi Paralel

    Pada reaksi pararel, pada reaktan yang sama dapat terjadi dua atau

    lebih reaksi yang menghasilkan produk yang berbeda.

    5) Reaksi Rantai

    Reaksi rantai merupakan reaksi dengan menggunakan prinsip radikal

    bebas. Reaksi ini terdiri dari 4 tahap reaksi yaitu Inisiasi ( tahap pembentukan

    awal radikal-radikal bebas), Propagasi (reaksi yang melibatkan radikal bebas),

    Inhibisi, dan Terminasi (Tahaap yang berujung pada menghilangnya radikal

    bebas)