Selasa, 15 Desember 2009

kinetika kimia

Berikut ini adalah versi HTML dari berkas http://www.unsri.ac.id/fasilkom/old_version/dosen/adi%20rahmat/Materi%20Kimia%20(E)/KINETIKA%20KIMIA.ppt.
G o o g l e membuat versi HTML dari dokumen tersebut secara otomatis pada saat menelusuri web.




KINETIKA KIMIA

LAJU DAN MEKANISME DALAM REAKSI KIMIA





Pendahuluan

  • Perubahan kimia secara sederhana ditulis dalam persamaan reaksi dengan koefisien seimbang
  • Namun persamaan reaksi tidak dapat menjawab 3 isu penting
    • Seberapa cepat reaksi berlangsung
    • Bagaimana konsentrasi reaktan dan produk saat reaksi selesai
    • Apakah reaksi berjalan dengan sendirinya dan melepaskan energi, ataukah ia memerlukan energi untuk bereaksi?




Pendahuluan lanjutan

  • Kinetika kimia adalah studi tentang laju reaksi, perubahan konsentrasi reaktan (atau produk) sebagai fungsi dari waktu
  • Reaksi dapat berlangsung dengan laju yang bervariasi, ada yang serta merta, perlu cukup waktu (pembakaran) atau waktu yang sangat lama seperti penuaan, pembentukan batubara dan beberapa reaksi peluruhan radioaktif




Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

  • Pada kondisi tertentu masing-masing reaksi memiliki karakteristik laju masing-masing yang ditentukan oleh sifat kimia reaktan
  • Pada suhu kamar:

H2(g) + F2(g) 2HF(g) sangat cepat

3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) sangat lambat





Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

  • Konsentrasi: molekul-molekul harus bertumbukan agar terjadi reaksi dalam konteks ini laju reaksi proporsional dengan konsentrasi reaktan
  • Keadaan fisik: molekul-molekul harus bercampur agar dapat bertumbukan
  • Temperatur: molekul harus bertumbukan dengan energi yang cukup untuk bereaksi




Mengekspresikan Laju Reaksi





Laju Reaksi Rerata, Instan dan Awal

3,20 x 10-5

2,42 x 10-5

1,95 x 10-5

1,63 x 10-5

1,40 x 10-5

1,23 x 10-5

1,10 x 10-5

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

Konsentrasi O3

(mol/L)

Waktu (s)

C2H4(g) + O3(g) C2H4O(g) + O2(g)

Konsentrasi O3 pada beberapa waktu dalam

Reaksinya dengan C2H4 pada 303 K





Plot Konsentrasi vs Waktu





Ekspresi Laju dalam Konsentrasi Reaktan dan Produk





Soal Latihan

Karena menghasilkan produk gas non polusi, hidrogen sebagai bahan bakar roket dan sumber energi masa depan:

2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)

  • Tuliskan laju reaksi ini dalam suku perubahan [H2], [O2] dan [H2O] terhadap waktu
  • Saat O2 turun pada 0,23 mol/L.s berapa kenaikan terbentuknya H2O?




Persamaan Laju dan komponennya

  • Untuk reaksi umum:

aA + bB + ... cC + dD + ...

  • Persamaan lajunya berbentuk

Laju = k[A]m[B]n

  • Konstanta proporsionalitas k disebut juga konstanta laju dan karakteristik untuk reaksi pada suhu tertentu serta tidak berubah saat reaksi terjadi
  • m dan n disebut orde reaksi didefinisikan sejauhmana laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi masing-masing reaktan
  • Komponen persamaan laju: laju, orde reaksi dan konstanta laju harus ditentukan berdasarkan eksperimen bukan berdasarkan persamaan stoikiometris yang seimbang




Menentukan Laju Awal

  • Metoda Spektrometri
  • Metoda Konduktometri
  • Metoda Manometri
  • Metoda Penentuan kimia secara langsung




Terminologi Orde Reaksi

NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g)

  • Persamaan laju hasil eksperimen

Laju = k[NO][O3]

  • Reaksi dikatakan orde satu terhadap NO dan orde satu terhadap O3 dan secara overall reaksi berorde dua




Menentukan Orde Reaksi

  • Misalkan suatu reaksi:

O2(g) + 2NO(g) 2NO2(g)

  • Persamaan laju dituliskan sebagai

Laju = k[O2]m[NO]n

  • Untuk menentukan orde reaksi kita harus melakukan serangkaian eksperimen masing-masing dimulai dengan satu set konsentrasi reaktan yang berbeda-beda dan dari masing-masing akan diperoleh laju awal




Laju Awal serangkaian eksperimen pada reaksi O2 dan NO

3,21 x 10-3

6,40 x 10-3

12,8 x 10-3

9,60 x 10-3

28,8 x 10-3

1,30 x 10-2

1,30 x 10-2

2,60 x 10-2

1,30 x 10-2

3,90 x 10-2

1,10 x 10-2

2,20 x 10-2

1,10 x 10-2

3,30 x 10-2

1,10 x 10-2

1

2

3

4

5

NO

O2

Laju awal (mol/L.s)

Konsentrasi reaktan awal (mol/L)

Eksperimen





Soal Latihan

  • Salah satu reaksi gas yang terjadi dalam kendaraan adalah:

NO2(g) + CO(g) NO(g) + CO2(g)

Laju = k[NO2]m[CO]n

  • Jika diketahui data sebagai berikut, tentukan orde reaksi keseluruhan

0,10

0,10

0,20

0,10

0,40

0,10

0,0050

0,080

0,0050

1

2

3

[CO] awal (mol/L)

[NO2] awal (mol/L)

Laju awal (mol/L.s)

Eksperimen





Persamaan laju Integral Perubahan Konsentrasi terhadap waktu





Soal Latihan

Siklobutana (C4H8) terdekomposisi pada 1000oC menjadi dua molekul etilen (C2H4) dengan konstanta laju reaksi orde satu 87 s-1

  • Jika konsentrasi awal siklobutana 2,00 M berapa konsentrasinya setelah 0,010 s?
  • Berapa fraksi siklobutana terdekomposisi pada waktu tersebut




Menentukan Orde Reaksi dari Persamaan Laju Integral





Waktu Paruh Reaksi





Pengaruh Temperatur Terhadap Laju Reaksi





Persamaan Arrhenius





Pengaruh Konsentrasi dan Temperatur





Diagram Tingkat Energi





Pengaruh Struktur Molekul : Faktor Frekuensi

  • Tumbukan Efektif: molekul harus bertumbukan sedemikian rupa sehingga atom yang bereaksi melakukan kontak dengan energi yang cukup sehingga membentuk produk
  • 2 kriteria: energi yang cukup dan orientasi molekul yang tepat




Teori Keadaan Transisi





Diagram Energi dan Keadaan Transisi 3 Jenis Reaksi





Diagram Energi Reaksi 2 Tahap





Diagram Energi Reaksi Katalisis dan Non Katalisis

Diposting oleh di Tidak ada komentar:

konduktometri

Materi :
Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (G) suatu larutan bergantung pada jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar.
Daya hantar listrik (G) merupakan kebalikan dari tahanan (R), sehingga daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1 . Bila arus listrik dialirkan dalam suatu larutan mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (G) berbanding lurus dengan luas permukaanelektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (l).
G = l/R = k (A / l)
dimana k adalah daya hantar jenis dalam satuan ohm -1 cm -1
Daya Hantar Ekivalen (Equivalen Conductance)
Kemampuan suatu zat terlarut untuk menghantarkan arus listrik disebut daya hantar ekivalen (^) yang didefinisikan sebagai daya hantar satu gram ekivalen zat
terlarut di antara dua elektroda dengan jarak kedua electroda 1cm. Yang dimaksud dengan berat ekuivalen adalah berat molekul dibagi jumlah muatan positif atau negatif. Contoh berat ekivalen BaCl2 adalah BM BaCl2 dibagi dua. Volume larutan (cm3) yang mengandung satu gram ekivalen zat terlarut diberikan oleh,
V = 100 / C
dengan C adalah konsentrasi (ekivalen per cm-3), bilangan 1000 menunjukkan 1 liter = 1000 cm3. Volume dapat juga dinyatakan sebagai hasil kali luas (A) dan jarak kedua elektroda (1).
V= l A
Dengan l sama dengan 1 cm ,
V = A = 100 / C
Substitusi persamaan ini ke dalam persamaan G diperoleh,
G = 1/R = 1000k/C
Daya hantar ekivalen (^) akan sama dengan daya hantar listrik (G) bila 1 gram ekivalen larutan terdapat di antara dua elektroda dengan jarak 1 cm.
^ = 1000k/C
Daya hantar ekivalen pada larutan encer diberi simbol yang harganya tertentu untuk setiap ion.
Pengukuran Daya Hantar Listrik
Pengukuran daya hantar memerlukan sumber listrik, sel untuk menyimpan larutan dan jembatan (rangkaian elektronik) untuk mengukur tahanan larutan.
1. Sumber listrik
Hantaran arus DC (misal arus yang berasal dari batrei) melalui larutan merupakan proses faradai, yaitu oksidasi dan reduksi terjadi pada kedua elektroda. Sedangkan arus AC tidak memerlukan reaksi elektro kimia pada elektroda- elektrodanya, dalam hal ini aliran arus listrik bukan akibat proses faradai. Perubahan karena proses faradai dapat merubah sifat listrik sel, maka pengukuran konduktometri didasarkan pada arus nonparaday atau arus AC.
2. Tahanan Jembatan
Jembatan Wheatstone merupakan jenis alat yang digunakan untuk pengukuran daya hantar.
3. Sel
Salah satu bagian konduktometer adalah sel yang terdiri dari sepasang elektroda yang terbuat dari bahan yang sama. Biasanya elektroda berupa logam yang dilapisi logam platina untuk menambah efektifitas permukaan elektroda.
Titrasi Konduktometri
Metode konduktometri dapat digunakan untuk menentukan titik ekivalen suatu titrasi, berupa beberapa contoh titrasi konduktometri dibahas berikut,
Titrasi asam kuat- basa kuat
Sebagai contoh lrutan HCl dititrasi ole NaOH. Kedua larutan ini adalah penghantar listrik yang baik. Kurva titrasinya ditunjukkan pada gambar di bawah ini. daya hantar H+ turun sampai titik ekivalen tercapai. Dalam hal ini jumlah H+ makin berkurang di dalam larutan, sedangkan daya hantar OH- berrtambah setelah titik ekivalen (Te) tercapai karena jumlah OH- di dalam larutan bertambah. Jumlah ion Cl- di dalam larutan tidak berubah, karena itu daya hantar konstan dengan penambahan NaOH. Daya hantar ion Na+ bertambah secara perlahan-lahan sesuai dengan jumlah ion Na+.
POLAROGRAFI
Metode polarografi adalah metode analisis yang didasarkan pada kiurva arus tegangan yang diperoleh secara elektrolisis. Jadi peristiwa redoks digunakan di dalam metode ini, terutama reduksi. Iomn-ion logam dan senyawa organik yang dapat direduksi dapat ditentukan jenis maupun konsentrasinya dengan metode ini. Batas deteksi metode ini kurang lebih 2. 10-6M.
Polarograf
Polarograf (instrumen untuk polarografi) terdiri dari bagian sel polarografi (sel elektrolisis) dan pencatat polarogram. Sel elektrolisis merup[akjan bagian yangb paling penting dari polarograf. Sel polarografi ditunjukkan pada gambar.
Sel ini dapat dituliskan sebagai
Sel terdiri dari 2 elektroda yaitu elektroda kalomel sebagai elektroda pembanding dan elektroda tetes raksa (DME) dropping mercury elektrode) sebagai elektroda indikator.
Dan pipa saluran gas N2 semuanya dicelupkan ke dalam larutan yang sedang dianalisis, gas N2 dimasukkan untuk mengusir gas O2 yang terlarut karena O2 dapat direduksi. Pereduksian O2 terjadi dalam 2 tahap pada proses ini.
Oleh karena elektroda Hg bekerja pada pengukuran inbi maka elektroda Hg disebut wqorking elektrode. Reaksi redeuksi terjadi pada permukaan air raksa. Bila larutan mengandung ion logam Mn+, maka semua ion logam akan bergertak menuju permukaan tetesan Hg untuk direduksi. Ion logam berubah menjadi amalgam dengan Hg. Selama reaksi reduksi berlamngsung arus kana mengfalir dan jumlahnya dapat teramati, baiasanya dinyaatakan dalam mikroamapere. Reaksi reduksi ini berlangsung pada harga potensial tertentu, bergantung pada jenis zat/ ion yang sedang direduksi. Selama pengukuran berlangsung, air rtaksa diteteskan secara teratur dengan besar tetesan tertentu. Umumnya elektroda Hg diapakai dalam metode polarografi karena dengan penetaesan yang teratur diperoleh permukaan elektroda yang selalu segar dan bersih sehingga reaksi eduksi berlangsung cepat. Elektrode-ellektrode platina (Pt) dan emas (Au) juga dapatb diapakai dalam metode polartografi.
Polarogram
Pengukuran polartografi mengasilgan grafik (kurva) yang menyatakan hubungan antara arus (mA) dan potensial (Volt). Sumbu horisontal diberi nama potensaiaal(tegangal). Sedangkan sumbu vertikal diberi nama . Arus konstan yang diperoleh setelah peningkatan arus secara tajam disebut limiting current, sedangkan arus konstan yang diperoleh senbelum peningkatan arus secara tajam disebut residual current. Limiting current (Ii1) dihasdilkan pada pengukuran analit, sedangkan residual current diuhasilkan pada pengukuran larutan blangko sebelum analit ditambahakan. Perbedaan anatara limiting current dengan residual curent diusebut arus difusi, id. Harga potensial ketika arus mulai meningkat disebut potensial penguraian (decomposisting potensial).
Diposting oleh di Tidak ada komentar:

Lelah

sungguh berat hidup ini,,,
bulan ini sungguh sudah mulai bentrok antara kegiatan satu dengan kegiatan lain.

praktikum,,,mikrobiologi,spektro,komputasi,kromatografi,itu yang di kampus belum praktek dadakan,,,

tambah lagi kegiatan di luar kampus,,,

Badko,PMI, TimKes, Antika,dll

aku jadi bingung, pusing,,,,semuanya begitu penting dan menuntut tanggung jawabku,,,


aku perlu petunjuk dariNya,,,,
Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Langganan: Postingan (Atom)