Makalah Kinetika Kimia


BAB 1
PENDAHULUAN
1.1   Kinetika Kimia
Kinetika kimia adalah bahagian ilmu kimia fisika yang mempelajari  laju reaksi kimia, faktor-faktor yang mempengaruhinya serta penjelasan hubungannya terhadap mekanisme reaksi. Kinetika kimia disebut juga dinamika kimia, karena adanya gerakan molekul, elemen atau ion dalam mekanisme reaksi dan laju reaksi sebagai fungsi waktu.








REAKSI ORDE NOL


REAKSI ORDE SATU


REAKSI ORDE KEDUA






A.     Molekularitas

 
 



Molekularitas pada reaksi kimia didefenisikan sebagai jumlah molekul pereaksi yang ikut serta pada reaksi sederhana yang sesuai pada tahap dasar. Umumnya reaksi dasar memiliki satu atau dua molekularitas, meskipun beberapa rreaksi meliputi tiga molekul yang bertumbukan secara serentak mempuyai tiga molekularitas, dan pada hal yang sangat jarang penyelesaiannya, empat molekularitas.
1.      Reaksi-reaksi Unimolekular
Reaksi unimolekular meliputi satu molekul pereaksi dan salah satunya isomerisasi
                A              B
Atau dekomposisi
                A             B  +  C
Beberapa contoh reaksi-reaksi unimolekular
CH3NC                  CH3CN
C2H6                   2 CH3
C2H5                   C2H4  +  H

2.      Reaksi-reaksi Bimolekular
Reaksi bimolekular adalah satu reaksi dimana dua molekul pereaksi yang sama atau tidak bergabung menghasilkan satu atau sejumlah molekul produk. Mereka adalah reaksi-reaksi asosiasi (kebalikan reaksi dekomposisi)
                A  +  B                AB
                2A                       A2
Atau reaksi pertukaran
                A  +  B                      C  +  D
                2A                             C  +  D
Beberapa contoh reaksi-reaksi bimolekular
                CH3  + C2H5                     C3H8
                CH3  + CH3                       C2H6
                C2H4  + HI                        C2H5I
                H  +  H2                             H2  +  H
                O3  +  NO                          O2  + NO2
Sulivan menunjukkan bahwa seringkali diberikanreaksi bimolekular klasik
                2HI                     H2  +  I2 
adalah reaksi rantai pada temperatur tinggi (800 K) dengan penentuan laju tahap termolekular

3.      Reaksi-reaksi Termolekular
Reaksi termolekular relatif jarang terjadi mereka termasuk tumbukan pada tiga molekul secara serentak menghasilkan satu atau lebih produk
                A  +  B  +  C                   produk
Beberapa contoh reaksi-reaksi termolekular
                NO  +  O2                      2NO2
                NO  +  Cl2                      2NOCl
                2I  +  H2                         2HI
                H  +  H  +  Ar                H2  +  Ar
Seperti yang dapat dilihat dari contoh yang diberikan di atas, saa molekularitas tidak dibentuk untuk proses yang melibatkan molekul stabil tetapi digunakan ketika bereaksinya spesies atom, radikal bebas atau ion. Selanjutnya pada dekomposisi asetaldehida, asetil radikal terurai
                CH3CO                           CH3   + CO
Adalah proses unimolekular, ketika penggabungan pada radikal metil adalah proses bimolekular
             CH3  + CH3  +  M                     C2H6  +  M
Ini hanya tepat untuk digunakan molekularitas untuk proses yang terjadi pada tunggal atau tahap dasar. Oleh karena menyatakan pengertian teoritical pada reaksi molekular dinamik. Reaksi dimana molekul pereaksi atau molekul-molekul mengaghasilkan produk atau produk-produk pada tahap sendiri atau dasar jarang.Jika reaksi adalah reaksi komplek diperlukan molekular spesifik pada tiap tahap individual reaksi.


B.     Reaksi Berturutan

 
 






C.     Reaksi Berantai

 
 









Hukum Laju Reaksi Berantai

Reaksi berantai sering menghasilkan hukum laju yang rumit namun tidak selalu. Sebagai contoh reaksi Thermal antara H2 dan Br2 dengan reaksi keseluruhan dan hukum laju yang diamati adalah:

H2 + Br2 à 2HBr              
Dengan mekanisme berantai radikal:
Inisiasi : 
Br2 à 2 Br
Perambatan:
Br· + H2 à HBr + H·   v = kb [Br][H2]
H· +Br2 à HBr + Br v = kb [H][Br2]
Perlambatan :
H· + HBr àH2 + Br· v = kc [H][HBr]
Terminasi :
Br· + Br· + M à Br2 + M  v = kd [Br2]2


PEMBUKTIAN ORDE REAKSI

1. PEMBUKTIAN ORDE REAKSI

1.      V = k [A]o
V = k
Mol dm-3s-1 =  k



K = mol dm-3s-1
 
 




2.      V = k [A]1
K = s-1
 
Mol dm-3 s-1 = k mol dm-3



                                                
3.      V = k [A]2
Mol dm-3 s-1 = k mol2 dm-6
K = mol-1 dm-3s-1
 
s-1 = k mol dm-3
                                    

4.      V = k [A] [B]2
K = mol -2 dm6 s-1
 
Mol dm-3 s-1 = k [mol3 dm-9]


PEMBUKTIAN RUMUS REAKSI ORDE NOL
 


 
 


                                             


PEMBUKTIAN RUMUS REAKSI ORDE SATU
 
 





PEMBUKTIAN RUMUS REAKSI ORDE DUA


 
 






PEMBAHASAN SOAL
Latihan 19.5
1.       Emisi fosforescensi dari aseton-d6 (0.05 M) dalam Asetonitril pada 200C di ukur pada 450 nm. Hitung konstanta laju untuk emisi dan juga hitung life-time rata-rata keadaan triplet aseton dari data berikut:
T(μ detik)
20
32
40
60
80
100
120
140
I
5,5
4,6
4,0
2,9
2,1
1,5
1,05
0,75
Log I
0,74
0,66
0,60
0,46
0,33
0,18
0,025
-0,12

Jawab :
    
    
     

WAKTU PARUH
Contoh soal (Atkins, 26.11 & 26.12):
2.       Suatu zat terkomposisi menurut reaksi 2A            P dengan hukum laju orde kedua dan k = 2,62 x 10-3 M-1s-1. Berapakah waktu paruh A jika [A]o = 1,70 M?
Jawab:

       

3.       Reaksi 2A            P mempunyai hukum laju orde kedua dengan k = 3,50 x 10-4 M-1s-1. Hitung waktu yang diperlukan agar konsentrasi A berubah dari 0,260 menjadi 0,011 M.
Jawab:
  
       

4.       Soal dogra, 19.15 hal 638
Data berikut dicatat dalam peluruhan radikal ClO. Hitung orde reaksi tersebut
[ClO]o x 103 (mol m-3)
8,7
8,44
7,44
7,39
7,13
Log [ClO]o
0,94
0,926
0,892
0,869
0,853
t1/2 (m detik)
4,8
4,9
5,4
5,5
5,8
Log t1/2
0,681
0,690
0,732
0,74
0,763

Data menunjukkan bahwa waktu paruh tidak bebas dari konsentrasi awak radikal ClO. Plot log [ClO] terhadap log t1/2 adalah suatu garis lurus dan kemiringannya = -1.

Kemiringan =  

Kemiringan = - (n-1)
-1    = - (n-1)
   n  = 2

jadi, orde reaksi = 2

5.       Tentukan molekularitas reaksi berikut ;

                H  +  H2                             H2  +  H
                O3  +  NO                          O2  + NO2
                2I  +  H2                          2HI
                H  +  H  +  Ar                  H2  +  Ar




0 komentar:

Posting Komentar

Diberdayakan oleh Blogger.