KINETIKA KIMIA

Laju Reaksi

Hukum Laju Reaksi

Laju Rata-rata

Laju Reaksi

Laju Sesaat

Laju padaselang waktu

Laju padat tertentu

3Laju reaksi (r)

Perubahan konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktuPengurangan konsentrasi reaktanPenambahan konsentrasi produk

Secara matematis, untuk reaksi:A B

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

Dengan berjalannya

waktu

4

Laju Reaksi & Stoikiometri

a A + b B → c C + d DLaju reaksi = laju hilangnya reaktan

=Δ[C]

Δt1c

=Δ[D]

Δt1d

Δ[A]

Δt1a

= -Δ[B]

Δt1b

= -

= laju munculnya produk

Laju Reaksi dan Stoikiometri

Laju reaksi sebagai perubahan konsentrasi komponen reaksi dinyatakan secara konsisten dengan koefisien dari persamaan reaksi

Pada sebagian besar reaksi, perbandingan koefisien reaksi ≠ 1:1

Mis: untuk reaksi berikut: H2(g) + I2(g) 2 HI(g)

Untuk setiap 1 molekul H2 dan 1 molekul I2 yang terurai, terbentuk 2 molekul HIMaka, laju reaksi dinyatakan sebagai suatu fungsi stoikiometris:

Misalkan pada reaksi berikut:

CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O

(g) Untuk setiap molekul metana yang terurai, 2 molekul

oksigen terurai Untuk setiap molekul metana yang terurai, terbentuk

1 molekul karbondioksida dan 2 molekul airlaju = -D[CH4]Dt

= -

D[O2]Dt

12

=D[H2O]

Dt12

=D[CO2]

Dt

Misalkan untuk reaksi: 2 NO2(g) 2 NO(g) + O2(g)Tuliskan laju reaksi pengurangan konsentrasi nitrogen dioksida sebagai fungsi dari laju pembentukan oksigen

Laju Reaksi

Perhatikan bahwa seiring dengan bertambahnya waktu, laju reaksi rata-rata semakin berkurang. Hal ini dikarenakan jumlah partikel reaktan yang dapat mengalami tumbukan juga semakin berkurang

C4H9Cl(aq) + H2O(l) C4H9OH(aq) + HCl(aq)

Hukum Laju Reaksi

Hukum laju reaksi menyatakan bagaimana konsentrasi dari suatu reaktan akan mempengaruhi laju reaksi secara keseluruhan

Seberapa besar pengaruh konsentrasi dari salah satu reaktan terhadap laju reaksi dinyatakan dalam orde reaksi

Hukum laju reaksi merupakan fungsi dari reaktan dan temperatur

Secara umum, untuk reaksi: aA + bB + … cC + dD + …

hukum laju reaksinya adalah:Persamaan laju reaksi = k[A]m[B]n ...

Hukum Laju Reaksi

Untuk reaksi aA + bB + … xX + yY + …

laju reaksi sebagai fungsi perubahan konsentrasi reaktan atau produk dinyatakan sebagai:

laju = -[A]/t = [X]/t

dengan persamaan laju reaksi = k[A]m[B]n[C]p

Komponen dalam suatu hukum laju reaksi: [A]; [B]; … = konsentrasi reaktan [C] = konsentrasi katalis (optional) m; n;… = orde reaksi dari reaktan m + n + … = orde reaksi total

Make a mental note, bahwa orde reaksi TIDAK TERKAIT dengan koefisien dari persamaan laju reaksi

Hukum Laju Reaksi

Dalam suatu persamaan laju reaksi, harga konstanta laju reaksi (dinotasikan dengan k) merupakan suatu konstanta yang nilainya tetap, selama temperatur reaksi dipertahankan tetap

Nilai “m”, “n”, sebagai orde reaksi merupakan harga yang harus ditentukan melalui eksperimen (cannot simply determined from its stoichiometric balanced chemical equation)

11

Lakukan untuk semua reaktan

Ingat prinsip desain eksperimen: variasi 1 faktor jaga faktor lain

tetap

Metode Laju Reaksi Awal(Initial rate method)

Metode Laju Reaksi Awal(Initial rate method)

Variasi konsentrasi awal reaktan tertentuVariasi konsentrasi

awal reaktan tertentu

Periksa pengaruhnyaterhadap laju awal

Periksa pengaruhnyaterhadap laju awal

Hukum Laju Reaksi

Jika laju reaksi tidak dipengaruhi oleh konsentrasi reaktan tertentu, maka orde dari reaktan tersebut terhadap reaksi = 0

Jika laju reaksi meningkat dua kali lipat dengan pertambahan konsentrasi reaktan sebanyak 2 kali lipat, maka orde dari reaktan tersebut terhadap reaksi = 1

Jika laju reaksi meningkat dua kali lipat dengan pertambahan konsentrasi reaktan sebanyak 4 kali lipat, maka orde dari reaktan tersebut terhadap reaksi = 2

Satuan Konstanta Laju

04/10/2023

13

Satuan dari konstanta laju reaksi bergantung pada orde reaksi total

Orde Reaksi Total Satuan k (second)

0 mol/Ls (or mol L-1 s-1)

1 1/s (or s-1)

2 L/mols (or L mol -1 s-1)

3 L2 / mol2 s (or L2 mol-2 s-1)

Hukum Laju Reaksi

Bandingkan hasil eksperimen 1 dan 2:ketika [NH4

+] dinaikkan dua kali lipat, laju reaksi bertamabah dua kali lipat

Hukum Laju Reaksi

Bandingkan hasil eksperimen 5 dan 6:ketika [NO2

-] dinaikkan dua kali lipat, laju reaksi bertambah dua kali lipat

Hukum Laju Reaksi

Reaksi Orde 0

rate = -D[A]Dt

rate = k [A]0 = k

[A]t adalah konsentrasi A pada saat t

[A]0 adalah konsentrasi A at saat t=0[A] - [A]0 = kt

18

Orde 0: [A] vs t; garis lurus

Menentukan k:k = - slope

Intersep c = [A]o

Pers. Garis: [A] = - kt + c

Reaksi Orde 1

rate = -D[A]Dt

rate = k [A] [A] = [A]0e-kt

ln[A] - ln[A]0 = - kt

20

Orde 1: ln [A] vs t; garis lurus

Pers. Garis:ln [A] = - kt + c

k = - slopeIntersep c = ln [A]o

Reaksi Orde Dua

rate = -D[A]Dt rate = k [A]2 1

[A]-

1[A]0

= - kt

22

Orde 2: 1/[A] vs t; garis lurus

Menentukan k:k = slope

Intersep c = 1/[A]o

Pers. Garis: 1/[A] = kt + c

23

Bentuk Diferensial:

-d[A]/dt = [A]m

Pers. Laju Reaksi

Bentuk Integral:

mis. Orde 1: ln [A] = -kt + ln [A0]

Konsentrasisebagai

fungsi waktuLaju sesaat

24Ikhtisar Pers. Laju Reaksi

Orde 0 1 2

Hukum Laju(Diferensial)

Hukum Laju(Integral)

Plot Garis Lurus [A] vs t ln [A] vs t 1/[A] vs t

k - slope - slope slope

Satuan k M/s 1/s 1/(M.s)

25

Bentuk Integral: untuk menentukan m & k

11 22 33

Lakukan reaksidengan [A]o

tertentu.

Cek [A]t

tiap selangwaktu tertentu

Buat plot:1. [A] vs t2. ln [A] vs t3. 1/[A] vs t

26

Bentuk Integral: untuk menentukan m & k

44 55 66

Cek kelurusanketiga grafik (koefisien korelasi ~ +/-1)

Garis lurus menunjukkan orde reaksi (m) yang sesuai

Hitung k

27

Laju sesaat: dapat dihitung jika m & k diketahui

- d[A]/dt = k [A]m

Laju sesaatKonstanta

laju

Orde reaksi

Plot garis lurusbentuk integral yang sesuai