Download - Kinetika kimia (pertemuan 3)

Transcript
Page 1: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Kinetika KimiaLaju ReaksiPersamaan laju reaksiMekanisme Reaksi

Page 2: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Cakupan Kinetika Kimia Suatu reaksi kimiawi dapat dituliskan dalam

persamaan reaksi kimiawi secara stoikiometris e.g: N2 + 3 H2 2 NH3

Persamaan reaksi kimiawi dapat memberikan informasi mengenai: Komponen yang terlinat dalam reaksi Perbandingan mol komponen-komponen yang

terlibat dalam reaksi Beberapa hal tidak dapat diinformasikan hanya

melalui persamaan reaksi kimia sederhana

Page 3: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Bagaimana perubahan energi yang terjadi dalam suatu reaksi kimia?

Apakah suatu reaksi kimia dapat berjalan (secara spontan)?

Seberapa cepat suatu reaksi kimiawi dapat berlangsung?

Berapa besar konsentrasi komponen reaksi yang tersisa pada akhir reaksi?

Page 4: Kinetika kimia (pertemuan 3)

A B

time

time

Br2 (aq) + HCOOH (aq) 2Br - (aq) + 2H+ (aq) + CO2 (g)

Page 5: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Laju reaksi (r)

Perubahan konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktu Pengurangan konsentrasi reaktan Penambahan konsentrasi produk

Secara matematis, untuk reaksi:A B

Laju reaksi = r = -d[A]/dt = d[B]/dt

Dengan berjalannya waktu

Page 6: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Laju reaksi sangat bervariasi

Suatu reaksi dapat berlangsung dalam satuan waktu milidetik,

detik, ..., trilyun tahun

Page 7: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Ledakan dapat berlangsung dalam satuan sekon, atau bahkan milisekon

Page 8: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Proses pematangan buah merupakan suatu reaksi kimiawi yang memerlukan waktu yang lebih lambat

Page 9: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Proses perkaratan merupakan suatu reaksi kimiawi antara besi dengan oksigen yang memerlukan waktu relatif lama, tergantung kondisi lingkungan

UIN Sunan KalijagaYogyakarta

Page 10: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Teori Tumbukan

Agar suatu reaksi dapat berlangsung, maka antar molekul yang bereaksi harus saling bertumbukan.

Tumbukan yang terjadi antar molekul harus memenuhi syarat berikut: Orientasi arah yang tepat antar atom dan atau

molekul yang saling bereaksi Energi yang dihasilkan melalui tumbukan

tersebut dapat melampaui energi aktivasi

Page 11: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Reaksi 2 BrNO Br2 + 2 NO

Page 12: Kinetika kimia (pertemuan 3)

A + B C + DExothermic Reaction Endothermic Reaction

Energi aktivasi (Ea) adalah jumlah energi minimal yang diperlukan untuk menginisiasi berlangsungnya suatu reaksi kimia• Energi aktivasi :

– Diperlukan untuk memutuskan ikatan antar atom dalam reaktan

– Diperlukan untuk mengatur molekul hingga berada dalam orientasi arah yang tepat

– Diperlukan oleh sistem reaksi untuk mencapai keadaan transisi atau kompleks teraktivasi

Page 13: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Keadaan Transisi

Page 14: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi Beberapa faktor yang

berpengaruhterhadap laju reaksi antara lain adalah: Temperatur Konsentrasi Reaktan Luas permukaan yang bereaksi Keberadaan katalis

Page 15: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Distribusi Maxwell–Boltzmann

Temperatur dalam suatu sistem berkaitan erat dengan distribusi energi kinetik yang dimiliki oleh partikel yang ada dalam sistem tersebut

• Grafik di atas menunjukkan penggambaran distribusi banyaknya partikel dalam suatu sistem terhadap energi kinetik yang dimiliki

• Saat temperatur dinaikkan, makin banyak partikel yang memiliki energi yang cukup besar untuk melampaui energi aktivasi

Page 16: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Katalis Katalis meningkatkan laju

reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi dari reaksi tersebut

Keberadaan katalis dapat mengubah jalur mekanisme reaksi yang berlangsung

Salah satu cara katalis mempercepat laju reaksi adalah dengan menjadi “medium” bagi reaktan dan membantu memutus ikatan dalam reaktan

N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)Fe/Al2O3/K2O

catalyst

Page 17: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Kinetika vs Termodinamika Kimia

Termodinamika �

Termodinamika >>> � Dapatkah reaksi terjadi?

Kinetika >>> � Seberapa cepat reaksi terjadi?

1. Laju reaksi sebelum kesetimbangan tercapai2. Mekanisme reaksi

[C] [D]

[A] [B]

(pada kesetimbangan)

A + B C + D

Page 18: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Kinetika vs Termodinamika: Ea vs DH

DH

Ea

Page 19: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Laju Rata-rata

LAJU REAKSI

Laju Sesaat

Laju padaselang waktu

Laju padat tertentu

Page 20: Kinetika kimia (pertemuan 3)

Br2 (aq) + HCOOH (aq) 2Br- (aq) + 2H+ (aq) + CO2 (g)

average rate = -D[Br2]

Dt= -

[Br2]final – [Br2]initial

tfinal - tinitial

slope oftangent

slope oftangent slope of

tangent

instantaneous rate = rate for specific instance in time13.1