Materi Kinetika Kimia I-2 PDF

Outline Pembelajaran Konsep Laju Reaksi Hukum Laju dan Orde Reaksi Eksperimen Penentuan Laju Reaksi Integrated Rate Law First Order Half Life of First Order KINETIKA KIMIA  Kinetika Kimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari laju reaksi kimia dan mekanisme t...

Outline Pembelajaran Konsep Laju Reaksi Hukum Laju dan Orde Reaksi Eksperimen Penentuan Laju Reaksi Integrated Rate Law First Order Half Life of First Order KINETIKA KIMIA  Kinetika Kimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari laju reaksi kimia dan mekanisme terjadinya reaksi kimia  Pemahaman terhadap kinetika kimia merupakan subjek yang penting bagi dalam aspek lingkungan dan ekonomi Reaksi deplesi ozon Reaksi sintesis amonia LAJU REAKSI KIMIA Which of these reactions is faster Vs Perubahan konsentrasi reaktan atau produk per satuan waktu. concentration of A at time t2  concentration of A at time t1 Rate = t2  t1  A [A] artinya konsentrasi dari A dalam mol/L; A = produk atau reaktan t LAJU REAKSI KIMIA Dekomposisi dinitrogen pentoxide (N2O5) Perubahan konsentrasi fungsi waktu diikuti kenaikan tekanan saat 2 molekul gas terkonversi menjadi 5 molekul gas. perubahan konsentrasi dapat dipantau dengan mengukur intensitas warna coklat akibat terbentuknya NO2 Dekomposisi Dinitrogen Pentoxide (N2O5) (period 300 to 400 s) Dekomposisi dinitrogen pentoxide (N2O5)- Rate Reaction  REACTION RATES-INSTANTANEOUS RATE Nilai laju rekasi dapat ditentukan pada waktu (t) tertentu. Dapat diperoleh dengan menghitung kemiringan garis singgung kurva pada titik tersebut. Garis singgung pada titik t=350 s Misalnya: Berapakah nilai laju reaksi pada saat 350 sekon? EXAMPLE  Etanol merupakan bahan aktif dalam minuman beralkohol dan oktan booster dalam bensin, diproduksi oleh fermentasi glukosa dengan reaksi kimia sbb: Bagaimana laju pembentukan etanol terkait dengan laju konsumsi glukosa? 2 mol etanol dihasilkan untuk setiap mol glukosa yang bereaksi. Oleh karena itu, laju pembentukan etanol dua kali laju konsumsi glukosa Tulis hubungan bentuk Laju reaksi dari persamaan tersebut  HUKUM LAJU REAKSI DAN ORDE REAKSI Rate Law  Shows how the rate depends on the concentrations of reactants.  For the decomposition of nitrogen dioxide: 2NO2(g) → 2NO(g) + O2(g) General Equation: Rate = k[NO2]n:  k = rate constant  n = order of the reactant The value of the exponent n must be determined by experiment; it cannot be written from the balanced equation.  HUKUM LAJU REAKSI DAN ORDE REAKSI  The sum of the exponents in the reaction rate equation. Rate = k[A]n[B]m Overall reaction order = n + m k = rate constant [A] = concentration of reactant A [B] = concentration of reactant B  EKSPERIMEN MENENTUKAN LAJU REAKSI The initial rate increases by a factor of 4, from 0.048 M/s to 0.192 M/s (Data 1 & 2) The initial rate doubles from 0.048 M/s to 0.096 M/s (Data 1 & 3) PERSAMAAN KINETIKA KIMIA EXAMPLE  Data laju awal untuk dekomposisi gas N2O5 pada suhu 55 C sebagai berikut: Solution a. Bagaimanakah pers laju reaksinya Dari data percobaan menunjukkan bahwa ketika konsentrasinya ditingkatkan menjadi 2,5x maka rasio laju reaksi 2 terhadap 1 meningkat menjadi 8,5/3,4=2,5x sehingga orde reaksi N2O5 sebesar 1 sehingga: b. Berapakah nilai konstanta laju? k = 3,4 x 10-5 M.s-1/ 0,02 M = 0,0017 s-1 (reaksi 1) EXAMPLE-Latihan Mahasiswa  Oksidasi ion iodida oleh hidrogen peroksida dalam suasana asam dijelaskan oleh persamaan sbb: Tentukan: a. Persamaan kecepatan reaksi b. Berapakah nilai dari konstanta kecepatan reaksi c. Laju reaksi pembentukan I3- saat [H2O2] = 0,3 M dan [I-] = 0,4 M INTEGRATED RATE LAW FOR A FIRST- ORDER REACTION  Integrated Rate Law – shows how the concentrations of species in the reaction depend on time. general first-order reaction A → Products k = -(Slope) Sehingga: [A]0 : the concentration of A at some initial time [A]t : the concentration of A at time t INTEGRATED RATE LAW FOR A FIRST- ORDER REACTION-PLOT DATA EXAMPLE  Dekomposisi hidrogen peroksida dalam larutan natrium hidroksida encer dijelaskan dengan persamaan berikut: Reaksinya adalah orde satu terhadap H2O2, konstanta laju reaksi sebesar 1.8 x10-5 s-1 dan konsentrasi awal H2O2 sebesar 0,3 M a. Berapakah konsentrasi H2O2 setelah 4 jam b. Berapa lama waktu yang diperlukan agar konsentrasi H2O2 turun menjadi 0,15 M c. Berapa waktu yang diperlukan agar H2O2 terdekomposisi 90% SOLUTION HALF LIFE OF FIRST ORDER  waktu yang diperlukan untuk konsentrasi reaktan turun menjadi setengah dari nilai awalnya. Pada reaksi orde 1: Dengan metode integrasi: KONSENTRASI VS WAKTU (FIRST ORDER) EXAMPLE  Hitunglah: a. Waktu paruh dari laju reaksi dekomposisi N2O5 pada suhu 55 C dengan konstanta sebesar 11,7x10-3 s-1 (first order) b. Jika konsentrasi awal N2O5 0,02 M, berapakah konsentrasinya setelah waktu paruh ke-5 c. Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai konsentrasi N2O5 12,5% dari konsentrasi awal SOLUTION a. Berdasarkan persamaan waktu paruh maka: b. Konsentrasi setelah waktu paruh ke-5 pada waktu paruh (1/2)5 = 1/32 sehingga: c. Karena 12,5% setara dengan nilai (1/8) maka: