Download - Bab 2 Kinetika Kimia

Transcript
  • BAB IIKINETIKA KIMIAA. Definisi Laju ReaksiLaju Sesaat (v) = laju reaksi pada suatu saat tertentu

    Misal : suatu reaksi memerlukan waktu 60 detik. Berapa laju reaksi pada detik ke-10, ke-20, dst.b. Laju rata-rata (vr) = perubahan konsentrasi zat pereaksi atau hasil reaksi tiap satuan waktu. Laju reaksi mempunyai satuan : konsentrasi/waktu

  • Pada reaksi kimia umum: aA + bB cC + dDLaju reaksi (v) dituliskan:v = = = = (2.1)Dimana dA/dt, dB/dt, dC/dt, dan dD/dt berturut-turut merupakan perubahan konsentrasi A, B, C, dan D terhadap waktu atau dapat dikatakan sebagai laju reaksi terhadap A, B, C, dan D. Tanda negatif menunjukkan bahwa konsentrasi reaktan mengalami penurunan selama reaksi berlangsung.

  • Hukum Laju (Persamaan Laju Reaksi)

    Persamaan laju reaksi : suatu tetapan dikali dengan fungsi konsentrasi pereaksiUntuk reaksi : A B

    k = tetapan laju reaksi

    Hukum laju diperoleh dari data eksperimenHukum laju dapat dinyatakan dalam bentuk diferensial atau dalam bentuk integral

  • Orde ReaksiMerupakan jumlah pangkat faktor konsentrasi dalam hukum laju bentuk diferensial

    misal : A + B hasil Vr = k [A]x [B]y dimana : x = orde reaksi terhadap A y = orde reaksi terhadap B (x + y) = orde reaksi keseluruhan Orde reaksi dapat berupa bilangan bulat kecil, pecahan, atau nol Orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi ditentukan berdasarkan data eksperimen

  • Contoh :Pada suhu 35 oC senyawa AB terurai menjadi A dan B. Konsentrasi AB mula-mula adalah 0,50 ml/L dan setelah 20 detik tinggal 0,20 mol/L. berapa laju reaksi rata-rata selama 20 detik pertama?AB A + B[AB] = (0,20 0,50) mol/L = -0,30 mol/Lt = (20-0) detik = 20 detikv= - = = 1,5 x 10-2 mol L-1 detik-1Penyelesaian :[AB]t

  • Persamaan laju reaksi dari reaksi di atas adalah:Laju (v) = k[A]a [B]b(2.2)Dimana k merupakan tetapan laju reaksi sedangkan a dan b berturut-turut adalah orde reaksi terhadap A dan B. Orde reaksi total didapatkan dengan menjumlahkan semua orde pereaksi yang terlibat, yaitu a + b.

  • Penentuan Orde ReaksiOrde reaksi tidak dapat ditentukan langsung dari persamaan stoikiometri reaksi, tetapi ditentukan dari hasil eksperimenMetode laju awal

    Contoh reaksi : S2O82- + 3I- 2SO42- + I3-Persamaan laju reaksi tersebut : v = k [S2O82]m [I-]nData hasil percobaan

    PercobaanKonsentrasi Awal (mol L-1)Laju reaksi awal (mol L-1 det-1)S2O82- I-1230,0380,0760,0760,0600,0600,0301,4 x 10-52,8 x 10-51,4 x 10-5

  • a)

    b)

    Jadi orde reaksi total = m + n = 1 + 1 = 2 (reaksi orde kedua)

  • Metode grafik

    [A] log [A]

    waktuwaktu Reaksi orde nol Reaksi orde satu

    waktu Reaksi orde dua

  • Teori TumbukanReaksi antara senyawa A dan senyawa B dapat berlangsung apabila terjadi tumbukan kedua molekul tersebut. Namun tidak semua tumbukan menyebabkan reaksi terjadi. Hanya tumbukan yang efektif, yaitu tumbukan dengan energi melebihi aktivasi dan dengan orientasi yang sesuai yang akan menghasilkan produk.

  • Contoh :Reaksi A + B X, mempunyai persamaan laju reaksi v = k[A]2[B].Penyelesaian :Hitunglah orde reaksiBila konsentrasi A dan B keduanya diperbesar dua kali semua, berapakah laju reaksinya dibandingkan semula?

    Orde reaksi = 2 + 1 = 3v1= k[A]2[B]

    jika [A] = 2 [A] dan [B] = 2 [B] makav2= k [2A]2 [2B]= 8 k [A]2 [B]= 8 v1 (delapan kali laju reaksi semula)

  • B. Faktor yang Mempengaruhi Laju ReaksiSatu reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda dengan reaksi-reaksi kimia yang lain. Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap laju reaksi adalah:Sifat reaktan yang terlibat dalam reaksiBila reaktan semakin reaktif, maka reaktan tersebut akan lebih mudah bereaksi dan laju reaksinya semakin besar.Konsentrasi reaktanPada konsentrasi reaktan lebih besar tumbukan akan lebih sering terjadi sehingga laju reaksi meningkat.1)2)

  • TemperaturPada suhu lebih tinggi, energi rata-rata molekul akan bertambah sehingga semakin banyak molekul reaktan yang memiliki energi melebihi energi aktivasi. Hubungan antara suhu dengan tetapan laju reaksi dirumuskan dengan persamaan Arrhenius.k = Ae-Ea/RT(2.3)Adanya katalisEnergi aktivasi reaksi terkatalisis lebih rendah daripada reaksi tidak terkatalisis sehingga laju reaksi terkatalisis lebih besar. Katalis akan dikonsumsi pada awal reaksi namun dibebaskan kembali pada akhir reaksi.Luas permukaan sentuhBila luas permukaan reaktan makin besar maka reaktan akan lebih mudah bersinggungan. Akibatnya laju reaksi akan semakin besar pula.3)4)5)

  • C. Penentuan Persamaan laju reaksiPersamaan umum laju reaksi dapat ditentukan menurut jumlah pereaksi, apakah tunggal, dua atau tiga.Pereaksi tunggal: A hasilv = k[A]m(2.4)Pereaksi dua: A + B hasilv = k[A]m[B]n(2.5)Pereaksi tiga: A + B + C hasilv = k[A]m[B]n[C]o(2.6)

    m, n dan o ditentukan berdasarkan data eksperimen.

  • C.1. Mengolah data SederhanaData sederhana yang dimaksud adalah data yang menunjukkan perbandingan yang mudah dipecahkan, baik data konsentrasi maupun laju reaksi. Contohnya adalah sebagai berikut:Data percobaan untuk reaksi: 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)Diperoleh data sebagai berikut:Tabel 2.1 Pengaruh perubahan konsentrasi NO2 terhadap laju reaksi.

    Percobaan[NO2](mol L-1)Laju pembentukan NO (mol L-1 dt-1)10,1 x 10-2220,3 x 10-21830,6 x 10-272

  • Persamaan dan konstanta laju reaksi dapat ditentukan menurut cara sebagai berikut:Misal: persamaan laju reaksi: v = k[NO2]mMembandingkan data percobaan 1 dan 2:

    Membandingkan datat percobaan 2 dan 3:

    Dari dua penghitungan tersebut ternyata m = 2, maka:Persamaan laju reaksi: v = k[NO2]2Konstanta laju reaksi: k = =

    = 2,0 x 103 mol-1 L dt-1

  • C.2. Mengolah data rumitUntuk data yang rumit harus dicari hubungan matematis antara konsentrasi dan waktu. Hal ini tergantung dari jumlah pereaksi dan orde reaksinya.a. Pereaksi tunggal1)Pereaksi tunggal dengan laju reaksi berorde satuMisal: A Xv = = k[A](2.7)Jika [A] mula-mula = a dan pengurangan konsentrasi sebesar x, maka konsentrasi A yang tersisa = a x, sehingga:= k(a x)(2.8)Karena a tetap dan x bervariasi maka d(a x) = dx, dengan demikian:= k (a - x)

  • Dengan pengintegralan: Maka ln = ktPersamaan tersebut dapat diubah menjadi:ln (a x) = -kt + ln a(2.9)Persamaan ini merupakan persamaan garis lurus y = px + q dengan ln (a x) sebagai variabel y, -k sebagai konstanta, t sebagai variabel x dan ln a sebagai tetapan q.Berdasarkan data konsentrasi dan waktu, persamaan laju reaksi bentuk integral ini dapat ditrentukan dengan cara grafik yang mengalurkan ln (a x) terhadap t dan cara subtitusi dengan menentukan k menurut persamaan:k = ln(2.10)

  • Contoh:Reaksi penguraian glukosa (G) menghasilkan data sebagai berikut:Buktikan bahwa orde reaksi adalah satu dengan cara:GrafikSubstitusi

    Penyelesaian :Data di atas dapat diubah menjadi :

    ln(G)= 4,025 4,013 3,970 3,961t= 0 45 200 240

    Glukosa (mol/ml)5653,353,052,5T (menit)045200240

  • Gambar 2.1 Grafik logaritma konsentrasi terhadap waktu untuk reaksi orde satuPada grafik di atas, keempat titik berada dalam satu garis lurus sehingga terbukti bahwa reaksi berorde satu

  • Dari data ternyata a = 56 mol/mLSetelah berlangsung selama 45 menit (a x) = 55,3, setelah 120 menit (a x) 54,2 dan seterusnya.Dengan menggunakan Persamaan 2.10, maka:k1= ln = 2,79 x 10-4 menit-1k2= ln = 2,75 x 10-4 menit-1k3= ln = 2,68 x 10-4 menit-1Ternyata ketiga nilai k hampir sama sehingga terbukti bahwa reaksi berorde satu.b.

  • 2)Pereaksi tunggal dengan laju reaksi berorde duav = = k[A]2(2.11)Atau= k (a x)2(2.12)= k dtHasil integralnya adalah: = k tMaka k = (2.13)Persamaan tersebut merupakan persamaan garis lurus dengan y = px, dengan x/a(a x) sebagai variabel y, t variabel x dan k sebagai koefisien arah (tg )

  • 3)v = = k (a x)3(2.14)Hasil integralnya adalah: = k tatau k = (2.13)Pereaksi tunggal berorde tiga

  • b. Pereaksi dua macamUntuk reaksi: A + B hasil reaksi, bentuk umum persamaan laju reaksinya adalah:v = = k[A]m[B]n(2.16)Bila [A] dan [B] awal masing-masing adalah a dan b, selama bereaksi terjadi pengurangan sebesar x, maka:= k (a x) (b x) = k dt

    Hasil integralnya adalah : ln = ktk = ln(2.17)Modifikasi persamaan tersebut menghasilkan persamaan:ln = (a x) kt ln(2.18)

  • Persamaan ini sesuai dengan persamaan garis lurus y = px + q, dengan variabel y adalah ln , variabel x adalah t, tangen adalah k dan tetapan q adalah ln b/aJika data yang mengalurkan konsentrasi terhadap waktu dibuat grafik akan diperoleh kurva garis lurus yang menunjukkan bahwa laju reaksi berorde dua. Selain itu, dengan nilai k yang mendekati sama pada pengolahan data menurut cara substitusi juga menunjukkan bahwa reaksi berlangsung dengan laju reaksi berorde dua.Persamaan laju reaksi untuk beberapa jenis pereaksi dan orde reaksi dalam bentuk diferensial dan integral dirangkum dalam Tabel berikut:

  • Tabel 2.2 Persamaan laju reaksi dalam bentuk diferensial dan integral

    ReaksiPersamaan laju reaksiordeBentuk diferensialBentuk integralA hasil123

  • ReaksiPersamaan laju reaksiordeBentuk diferensialBentuk integralA + B hasil2A + 2B hasil32A + B hasil3

  • D. Waktu ParoWaktu paro (t1/2) didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan dalam suatu reaksi kimia sampai konsentrasi pereaksi tinggal separuh dari konsentrasi awal.Reaksi berorde satuJika [A] awal = a, maka saat waktu paruh: (a x) = a, sehingga :ln = kt1/2 (2.19)Dengan demikian: (2.20)Reaksi berorde duaJika reaksi berorde dua, maka nilai (a x) diganti dengan 0,5a dan x diganti dengan0,5a sehingga = kt diubah menjadi = kt1/2Maka t1/2 = (2.21)

    1)2)

  • Reaksi berorde tigaPersamaan = k t diubah menjadi = k t1/2dan selanjutnya nilai (a x) diganti dengan 0,5a dan x diganti dengan 0,5a, sehingga diperoleh persamaan:= k t1/2Maka t1/2 = (2.22)3)

  • Nilai waktu paro suatu reaksi dapat digunakan untuk menentukan orde reaksi dan konstanta laju reaksi, yaitu dengan mencari hubungan yang sesuai dengan ordenya. Secara umum, hubungan tersebut adalah:t1/2 atau t1/2 an = konstantaAtau (t1/2)1 (a1n) = (t1/2)2 (a2n)(2.23)(t1/2)1 dan (t1/2)2 adalah waktu paro keadaan pertama dan kedua, sedangkan a1 dan a2 adalah jumlah pereaksi pada keadaan pertama dan kedua. Dengan mencari nilai n akan diketahui orde reaksi.

  • Contoh:A X[A] awal = 0,8 M dan setelah 6,4 menit tinggal 0,4 M. Jika [A] awal = 0,4 M, diperlukan waktu 25,6 menit supaya A tinggal separonya.B Y[B] awal = 0,6 M dan setelah 45 detik tinggal 0,3 M. Bila diambil B sebesar 0,8 M diperlkan waktu 45 detik agar B yang tinggal 0,4 M.C ZBila [C] awal 0,3 M diperlukan waktu 7,5 menit agar C tinggal separonya. Bila [C] diambil 0,5 M diperlukan waktu 4,5 menit agar C tinggal 0,25 MTentukan orde reaksi dan konstanta reaksi masing-masing a.b.c.

  • Penyelesaian :(6,4) (0,8)n = (25,6) (0,4)n = 2n = 4 n = 2 (reaksi orde tiga)k = = = 0,092 mol2L-2menit-1(45)(0,6)n = (45) (0,8)n0,75n = 1n = 0 (reaksi berorde 1)k = = = 0,0154 dt1(7,5) (0,3)n = (4,5)(0,5)n = 0,6n = 0,6n = 1 (reaksi berorde dua)k = = = 0,44 mol-1L menit-1Kegunaan lain penentuan waktu paro adalah untuk menghitung pereaksi yang masih tersisa setelah waktu tertentu.a.b.c.

  • E. Mekanisme ReaksiReaksi kimia tidak selalu berjalan pada satu langkah reaksi, melainkan melalui serangkaian langkah reaksi yang disebut sebagai mekanisme reaksi. Tiap-tiap langkah reaksi disebut sebagai reaksi elementer. Mekanisme adalah urutan reaksi dasar yang dilalui oleh pereaksi sampai terbentuk hasil reaksi.Untuk reaksi: AB + CD AC + BDAB dan CD adalah pereaksi (keadaan awal), sedangkan AC dan BD adalah hasil reaksi (keadaan akhir). Dalam reaksi ini terjadi pemutusan ikatan A B dan C D dan diikuti dengan pembentukan ikatan A C dan B D. Proses ini berlangsung tidak serentak, tetapi melalui beberapa tahap dengan laju reaksi yang tidak sama, misalnya:Tahap ke-1: AB A + B (cepat)Tahap ke-2: A + CD ACD (lambat)Tahap ke-3: ACD AC + D (cepat)Tahap ke-4: B + D BD (cepat)

  • Tahap yang paling lambat, yaitu tahap ke-2, disebut sebagai tahap penentu laju reaksi, karena tahap ini merupakan penghalang untuk laju reaksi secara keseluruhan. Artinya, tidak ada pengaruh kenaikan laju reaksi tahap ke-1, 3 dan 4 terhadap reaksi total. Misalkan reaksi 2NO + O2 2NO2 berlangsung dengan mekanisme berikut:Langkah pertama : 2NO N2O2Langkah kedua: N2O2 + O2 2NO2Pada reaksi total, orde reaksi tidak berhubungan dengan koefisien reaksi. Namun, pada reaksi elementer koefisien reaksi merupakan orde dari senyawa yang bersangkutan. Persamaan laju reaksi pada langkah kedua adalah:[NO2] = 2k2[N2O2][O2](2.24)Kk2

  • N2O2 merupakan senyawa intermediet yang harus dihilangkan dari persamaan laju reaksi. Pada reaksi keseimbangan langkah pertama berlaku:K = [N2O2] = K [NO]2(2.25)Dengan subtitusi persamaan 2.25 pada persamaan 2.24 didapatkan persamaan:[NO2] = 2k2K[NO]2[O2](2.26)Terlihat bahwa reaksi tersebut mempunyai orde total sama dengan tiga.

  • Pendekatan Keadaan Mantap (Steady State)Pendekatan ini dilakukan dengan mengasumsikan bahwa konsentrasi intermediet bernilai konstan atau laju intermediet adalah nol. Misalkan reaksi: 2NO2 + F2 2NO2F berlangsung dengan mekanisme berikut:NO2 + F2 NO2F + FNO2 + FNO2FNO2 dan F2 adalah reaktan, NO2F adalah produk, dan F adalah intermediet. [F] = k1[NO2][F2] k2[NO2][F] = 0 k1[NO2][F2] = k2[NO2][F] [NO2F] = k1[NO2][F2] + k2[NO2][F] = 2k1[NO2][F2]Jadi reaksi antara NO2 dengan F2 merupakan reaksi orde dua.k1k2

  • F. Hukum ArrheniusTetapan laju reaksi berbanding terbalik dengan suhu mutlak.k = Ae-Ea/RTAtauln k = + ln A (2.27)Dengan demikian:ln k1 = ln A Ea/RT1ln k2 = ln A Ea/RT2Sehingga: ln = (2.28)Persamaan 2.28 dapat digunakan untuk menentukan nilai energi aktivasi (Ea) atau menghitung nilai k pada berbagai suhu.A = Faktor frekuensiEa = Energi aktivasiR = Tetapan gas idealT = Suhu Kelvin

    *

  • Pers (2.27) dapat diubah dalam bentuk :

    log k = + log A

    Analog dengan persamaan garis y = -mx + c

    log k slope = kemiringan =

  • Contoh :Pada saat suhu 300 oC, tetapan laju reaksi : siklopropana propilen adalah 2,4 x 10-10 dt-1 dan pada suhu 400 oC adalah 1,16 x 10-6 dt-1Tentukan nilai Ea.Penyelesaian :ln(2,40 x 10-10 dt-1)(1,16 x 10-6 dt-1)-8,48 = Ea (-3,1 x 10-5) J-1 mol=Ea = 273,5 kJ mol-1

  • Molekularitas ReaksiBanyaknya molekul yang bereaksi dalam tahap elementer menentukan molekularitas reaksiReaksi unimolekuler : reaksi yg tahap elementernya hanya melibatkan satu molekul yang bereaksiReaksi bimolekuler : reaksi yg tahap elementernya melibatkan dua molekul yang bereaksiReaksi termolekuler : reaksi yg tahap elementernya melibatkan tiga molekul yang bereaksi

  • KATALISISSistem katalisis : katalisis homogen dan katalisis heterogenDalam industri lebih sering dijumpai katalisis heterogen (padat)Katalis : senyawa yang mengubah laju reaksi tanpa mengalami perubahan secara kimia (tidak turut bereaksi)Pereaksi atau hasil reaksi juga dapat berperan sebagai katalis (autokatalis)

  • Katalisis HomogenDalam sistem katalisis homogen, reaktan dan katalis memiliki fasa yang sama, biasanya fasa cair.Contoh reaksi katalisis homogen : reaksi penguraian hidrogen peroksida yang dikatalisis oleh brom atau HBr

    2 H2O2 (aq) 2 H2O (l) + O2 (g)

  • Reaksi tersebut diduga mempunyai mekanisme berikut :

    (a) (b) (cepat) (c) (d) Pada reaksi (b) (2.29)

    Tahap (c) diambil sebagai tahap penentu laju , maka dgn secara keseluruhan laju reaksi :

  • (2.30)

    Karena (d) bukan tahap penentu kecepatan, maka :

    (2.31) hal ini sesuai dengan pengamatan.

  • Katalisis Asam BasaDua katalisis homogen yang penting adalah sistem katalisis asam dan katalisis basa (atau gabungan keduanya)Pada katalisis asam terjadi transfer ion hidrogen kepada substrat :

    S + HA SH+ + A- Reaksi tersebut merupakan proses primer pada reaksi solvolisis ester, tautomerisasi ketoenol, dan inversi gulaPada katalisis basa terjadi transfer ion hidrogen kepada substrat :

    SH + B S- + BH+ Reaksi tersebut merupakan proses primer pada reaksi-reaksi isomerisasi dan halogenasi

  • Contoh :Jika mekanisme katalisis asam diduga terdiri dari tahapan-tahapan berikut :

    Tunjukkan bahwa : Jika Maka

    Jika Maka

  • Reaksi KompleksReaksi Rantai Tahapan-tahapan reaksi rantai :Tahap inisiasi berupa pembentukan radikal dari molekul biasa.Tahap propagasi (perambatan) rantai, dimana radikal yg terbentuk menyerang molekul biasa dan umumnya menghasilkan radikal baru.Tahap inhibisi (penghambat) rantai, dimana radikal dapat menyerang molekul produk. Meskipun tidak memutuskan rantai karena pada tahap ini tetap dihasilkan kembali radikal lain, tetapi tahap ini jelas mengurangi jumlah produk yang sudah terbentuk.Tahap terminasi (pengakhir), berupa proses penghilang radikal yg berarti pemutusan rantai. Dapat disebabkan oleh reaksi penggabungan radikal atau karena bereaksi dengan bejana tempat reaksi

  • Reaksi pemadaman atau penyapuan radikal oleh molekul yang mempunyai elektron tunggal seperti NO.Contoh : Reaksi : Laju yg teramati untuk rx di atas : (2.32)

    Mekanisme reaksi rantai yg dpt memberikan laju di atas :

    Inisiasi :Perambatan :

    Inhibisi :Terminasi :

  • Laju pembentukan HBr : (2.33)

    [Br] dan [H] dieliminasi dgn pendekatan steady state :

    Penyelesaian kedua pers. di atas untuk [H] dan [Br] dan sustitusi kedlm pers. (2.33) memberikan :

    (2.34)

  • Contoh : reaksi dehidrogenasi etilen

    dgn laju :

    Telah diajukan mekanisme Rice-Herzfeld untuk mengungkapkan hukum laju ini : Inisiasi :Perambatan :

    Terminasi : Dgn menggunakan pendekatan steady state utk radikal-radikal dpt diturunkan pers.laju : (2.35)

  • B. Reaksi LedakanDua jenis reaksi ledakan : Ledakan termal, disebabkan oleh kenaikan tajam dari laju karena naiknya suhu. Ledakan percabangan rantai, terjadi jika terdapat tahap percabangan rantai yaitu jika satu radikal bereaksi dgn molekul stabil dan menghasilkan lebih dr satu radikal.Contoh reaksi ledakan percabangan rantai : 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g) diduga mekanisme reaksinya sangat kompleks dan melibatkan reaksi rantai dgn pembawa rantainya radikal-radikal H, O, HO, dan HO2. Beberapa tahapannya adalah sebagai berikut : Inisiasi : H2 + O2 2OH

  • Perambatan : H2 + HO H + H2O H + O2 HO + O percabangan O + H2 HO + H Adanya 2 tahap percabangan mampu melipatgandakan laju reaksi perambatan yang eksoterm hingga mencapai ledakan.

  • Katalisis EnzimKatalisis enzim lebih khusus dibandingkan katalisis asam basa. Terkadang kekhususannya bersifat mutlak, artinya enzim tertentu hanya mengkatalisis satu jenis reaksi tertentu.Banyak enzim menunjukkan kekhususan stereokimia. Misalnya enzim proteolitik hanya mengkatalisis hidrolisis peptida yg terbentuk dari asam amino dgn konfigurasi L.Semua enzim adalah protein, tetapi sbg katalis terkadang hrs bekerja dgn ko-enzim.Untuk sejumlah enzim aktivitas katalitik terdapat pada pusat aktif dr molekul protein.Mekanisme reaksi enzimatis seringkali sangat kompleks, terdiri dari sejumlah tahap elementer yg melibatkan interaksi yg rumit antara molekul enzim dan molekul substrat.

  • Pengaruh KonsentrasiLaju reaksi katalisis enzimnya berbanding biasanya berbanding lurus dengan konsentrasi enzim.Ketergantungan laju reaksi katalisis enzim terhadap konsentrasi substrat lebih kompleksPada konsentrasi substrat yg kecil, laju sebanding dgn konsentrasi substrat (reaksi orde pertama) tetapi laju menjadi tak tergantung pd konsentrasi substrat pada konsentrasi substrat yg besar (reaksi orde ke nol).Perilaku laju tsb diterangkan oleh Michaelis dan Menten dgn mekanisme sbb :

    (2.36)

    *

  • Pendekatan keadaan tetap untuk ES menghasilkan persamaan :

    Biasanya konsentrasi substrat jauh lebih besar daripada konsentrasi enzim shg hanya sedikit sekali substrat yang terikat pada enzim. Konsentrasi total enzim : [E]0 = [E] + [ES]Eliminasi [E] dari kedua persamaan menghasilkan :

    sehingga :

  • Laju reaksinya :

    (2.37)

    (2.38) dimana : , disebut tetapan Michaelis

    jika [S] cukup kecil maka pers. (2.38) menjadi :

    (2.39) Dgn demikian kinetika merupakan orde pertama thd enzim.

  • Jika [S] >> Km, maka(2.40) kinetika enzim menjadi orde ke nol.Persamaan (2.38) dapat ditulis dalam bentuk :(2.41)

    Plot terhadap menghasilkan kurva garis lurus jika data reaksi sesuai dgn persamaan (2.37) atau (2.38). Dari kurva garis lurus dapat ditentukan dan sehingga dgn demikian dapat dihitung nilai Km.- Jika konsentrasi enzim awal [E]0 juga diketahui, k2 dapat ditentukan dari grafik. Sedangkan k1 dan k-1 tidak dapat dihitung dari grafik, tetapi harus ditentukan dengan cara lain sebelum tercapai keadaan tetap untuk ES.

  • Mekanisme yang lebih kompleks pun menghasilkan bentuk yang sama :

    Dengan pendekatan steady state terhadap ES dan ES menghasilkan ungkapan laju :

    (2.42)

    *

    *