Reaksi Paralel

Click here to load reader

  • date post

    16-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    555
  • download

    112

Embed Size (px)

description

biokimia

Transcript of Reaksi Paralel

  • APA ?Umumnya reaksi-reaksi yang terjadi alam atau di lab tidak berlangsung melalui tumbukan tunggal antara molekul2 reaktan, tetapi memiliki mekanisme yang melibatkan beberapa proses elementer atau step2 reaksi. Reaksi Kompleks

  • Important points: - konstruksi/desain persamaan laju k A P rate = k [A] - tetapan laju dari persamaan terintegrasi (orde 1) k t = ln [A]0 /[A] - reaksi kompleks integrasi numerik (computer)

  • Klasifikasi ada 3 jenis reaktan mengalami dua atau lebih reaksi secara independen dan bersamaanproduk reaksi yang satu adalah reaktan buat reaksi berikutnya1. Reaksi paralel2. Reaksi seri3. Kombinasi seri-paralel

  • REAKSI PARALEL1. Reaksi paralel orde satu2. Dua reaksi paralel orde satu, produk sama 3. Reaksi paralel orde tinggi, semua orde sama4. Reaksi paralel orde satu dan orde dua

  • Reaksi kompleks: gabungan dari beberapa reaksi elementer Laju pembentukan bertanda positif; Laju penguraian bertanda negatif+d[A]/dt = -k1[A][B]+k2[C][D]

  • Reaksi paralel orde pertama[V]/[U] = k2/k1

    [W]/[U] = k3/k1CONTOH: HIDROLISIS ISOPROPIL KLORIDA DALAM MEDIA AIR BERLANGSUNG DENGAN 2 MEKANISME REAKSI

  • DIMANA k = k1 + k2 + k3Reaksi (1)Reaksi (2)Reaksi (3)TOTAL LAJU PENGURANGAN A

  • Karena U0 = V0 = W0 = 0Maka V/U = k2/k1 W/U = k3/k1

  • Grafik konsentrasi vs waktu untuk reaksi paralel orde satu (rasio produk = konstan)

  • 2. Dua reaksi paralel orde satu, produk sama CONTOH:1. DALAM PELURUHAN RADIOAKTIFS-35 Cl-35 +S-34 + p Cl-35

    2. HYDROLYSIS KLORIDA ALIFATIK TERSIER (Brown and Fletcher , JACS, 71, 1845 (1949)

  • Deviasi dari plot orde satu dalam hydrolisis diethylbutyl-carbynil chloride (dr contoh 2)- dA/dt = k1A A = A0e-k1tdan dB/dt = k2B B = B0e-k2tC~ = A0 + B0Konsentrasi produk, CC = A0 A + B0 B = C~ A0e-k1t B0e-k2t C~ C = A0e-k1t + B0e-k2tPlot log log seperti gambar; ada lengkungan

    Pada daerah linier, A habis :Log B = log (C~-C) = log B0 k2t/2.303Slope and intercept B0 dan k2

  • Dua reaksi hydrolisis paralel dari isomer (produk sama)Dari data sebelah B bisa dihitung, dan

    A = C~ C B

    Plot log A vs t A0 dan k1

    Isomer dari sintesis t-kloridaA = 35% , dan B = 65%

  • 3. Reaksi paralel orde tinggi, semua orde sama k1aA + bB U k2aA + bB V k3aA + bB W

    V/U = k2/k1

  • 4. Reaksi paralel orde satu dan orde duaHIDROLISIS HALIDA ORGANIK SN1 (ORDE 1) SN2 (ORDE 2)Ingold et. al. J. Chem. Soc. 1936, 225. Orde 1 k1A D + E

    cepatE + B C

    Orde 2 k2A + B C + D

    Jika produk = x Plot dx/dt /(a-x) vs (b-x) lbh gampang (experimentally) k1 dan k2

  • REAKSI SERI ORDE PERTAMAFORMAT REAKSI-d[A]/dt = k1[A]d[B]/dt = k1[A] k2[B]d[C]/dt = k2[B]

  • PERSAMAAN LAJU TERINTEGRASI UNTUK BEBERAPA REAKSI KOMPLEKS

  • Aluran konsentrasi vs waktu untuk bahan A, B dan C dalam reaksi seri orde pertama

  • REAKSI KOMBINASI1. REAKSI PARALEL DAN SERI ORDE PERTAMASKEMA PARALEL/SERI ORDE PERTAMA UNTUK 4 SPESIS

  • 2. Reaksi reversibleAda 3 kasus: Reaksi reversible orde satu Reaksi reversible orde satu dan dua Reaksi reversible orde dua(a) A Bk1

    k2(a) A B + Ck1

    k2(a) A + B C + D k1

    k2

  • SIMULASI KOMPUTER DALAM KINETIKA KIMIAMEKANISME REAKSI EXPRESI LAJU KOMPLEKS SEHINGGA ANALYSIS KONSENTRASI VS WAKTU SULIT (IF NOT IMPOSSIBLE)SIMULASI KOMPUTER PERHITUNGAN PROFIL C vs WAKTU

  • SIMULASI

    Mekanisme fundamental pembentukan TcIVO2nH2O nanokoloid-rayTcVIIO4- -----------------> TcIVO2

  • APA YANG DIPERLUKAN ?

    DATA DATA FUNDAMENTAL TEKNESIUM DALAM SISTEM LARUTAN - INTERAKSI -RAY DENGAN AIR SIMULASI DENGAN SOFTWARE FAXIMILE

  • CONTOH KASUS: MEKANISME REAKSITc(VII)O4- Tc(IV)O2g -rayPENDEKATAN:- EKSPERIMEN TEORI (PERHITUNGAN)

    PERHITUNGAN - KONDISI REAKSI: PELARUT, ATMOSFIR, etc.- INTERAKSI GAMMA DENGAN AIR- INFORMASI LITERATUR TENTANG Tc

  • Reactions Rate constants / M-1s-11 OH + OH H2O2 5.5E+09 2 OH + e-aq OH- 3.0E+10 3 OH + H H2O 2.5E+10 4 OH + O- HO2- 1.8E+10 5 OH + HO2 O2 + H2O 6.0E+09 6 OH + O2- OH- + O2 8.0E+09 7 OH + O3- HO2 + O2- 8.5E+09 8 OH + H2O2 H2O + O2- + H+ 2.7E+07 9 OH + HO2- H2O + O2- 7.5E+09 10 OH + H2 H2O + H 3.2E+07 11 e-aq + e-aq + 2H2O H2 + 2OH- 5.2E+09 12 e-aq + H + H2O OH- + H2 2.5E+10 13 e-aq + O- + H2O 2OH- 2.2E+10 14 e-aq + O2- + H2O HO2- + OH- 1.3E+10 15 e-aq + H2O2 OH + OH- 1.1E+10 16 e-aq + HO2- O- + OH- 3.5E+09 17 e-aq + H+ H 2.3E+10 18 e-aq + O2 O2- 1.9E+10 19 H + H H2 5.5E+09 20 H + HO2 H2O2 1.0E+10 21 H + O2- HO2- 2.0E+10 22 H + H2O2 H2O + OH 3.5E+07 23 H + HO2- H2O + O- 1.2E+09 24 H + OH- e-aq + H2O 2.2E+07 25 H + O2 O2- + H+ 2.0E+10

    26 H + O- OH- 2.0E+10 27 O- + O- + 2H2O H2O2 + 2OH- 1.3E+08 28 O- + O2- + H2O O2 + 2OH- 6.0E+08 29 O- + O3- 2O2- 7.0E+08 O- + H2O2 O2- + H2O 5.0E+08 31 O- + HO2- OH- + O2- 4.0E+0832 O- + O2 O3- 3.6E+09 33 O- + H2 H + OH- 8.0E+07 34 HO2 + HO2 H2O2 + O2 7.6E+05 35 HO2 + O2- O2 + HO2- 8.5E+07 36 O3- O- + O2 2.7E+0337 O3- + H+ OH + O2 5.2E+10 38 H2O2 H+ + HO2- 0.050 39 H+ + HO2- H2O2 2.0E+10 40 H2O H+ + OH- 2.0E-05 s-141 H+ + OH- H2O 1.1E+11 42 OH + OH- O- + H2O 1.3E+10 43 O- + H2O OH + OH- 2.0E+05 44 HO2 H+ + O2- 7.4E+05 s-1H+ + O2- HO2 5.E+10 46 H H+ + e-aq 6 s-147 e-aq + H2O H + OH- 19

    Tetapan laju hasil reaksi air dengan sinar gamma C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403 . S.P. Mezyk and Z.D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 91 (1995) 3127.

  • KONDISI NETRALFACSIMILE program (the AEA Technology)

    Data base of water radiolysis: C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403 . S.P. Mezyk and Z.D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 91 (1995) 3127.

    1) Tc(VII) Tc(VI) TcO4 + eaq TcO42 k = 2.5 E 10 (M 1 s-1)

    2) Tc(VI) + Tc(VI) Tc(VII) + Tc(V) d(Tc(VI)) / dt = 2 k [Tc(VI)]2 k = 1.4 E 8 (M 1 s-1)

    3) Tc(V) + Tc(V) Tc(VI) + Tc(IV) d(Tc(V)) / dt = 2 k [Tc(V)]2 k = 1.4 E 8 (M 1 s-1)Simulation of reduction processes of TcO4Number of Tc(IV) species produced vs. calculated number of TcO4- ions consumed.

  • FACSIMILE program (the AEA Technology)

    Data base of water radiolysis: C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403 . S.P. Mezyk and Z.D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 91 (1995) 3127.

    1) Tc(VII) Tc(VI) TcO4 + H TcO42 k = 5 E 7 (M 1 s-1) determined for the first time

    2) Tc(VI) + Tc(VI) Tc(VII) + Tc(V) d(Tc(VI)) / dt = 2 k [Tc(VI)]2 k = 1.4 E 8 (M 1 s-1)

    3) Tc(V) + Tc(V) Tc(VI) + Tc(IV) d(Tc(V)) / dt = 2 k [Tc(V)]2 k = 1.4 E 8 (M 1 s-1)Number of Tc(IV) species produced vs. calculated number of TcO4- ions consumed.KONDISI ASAM

  • TcVIIO4 + eaq TcVIO422Tc(VI) Tc(VII) + Tc(V)2Tc(V) Tc(VI) + Tc(IV)TcVIIO4 + H TcVIO42neutralacidicTc(IV) polymerTc(IV) polymerSoluble and stable in an acidic solution.TcO2nH2O nuclei (by hydrolysis)TcO2nH2O nanoparticles(2 nm)TcO2nH2O colloid (30 -130 nm)ReductionprecursorFormation of TcO2nH2O nanocolloids GroundwaterpH ~ neutral

  • *******************************