Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

  • View
    220

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    1/44

    Laju reaksi dan orde reaksi

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    2/44

    Kemolaran

    Laju reaksi

    Faktor-faktor yang mempengaruhi lajureaksi

    Teori tumbukan

    Penerapan konsep laju reaksi

    Pembahasan

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    3/44

    KEMOL R N

    RUMUS:

    V

    nM

    Vx

    MrmM 1000

    Mr

    xPxM

    10

    2211 xMVxMV

    ...

    ...)()(

    21

    2211

    VV

    xMVxMVMcamp

    KET:

    M = Kemolaran

    n = jumlah mol zatP = Persen fase larutan (%)

    V = Volume larutan

    Mr = massa molekul relatif

    = massa jenis larutan

    m = massa zat terlarut

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    4/44

    Lanjutan Kemolaran

    Contoh Soal:Sebanyak 16,4 g Ca(NO3)2 dilarutkan dalam air hingga volumenyamenjadi 250 mL. Jika diketahui Ar; Ca=40, N=14 dan O=16,konsentrasi larutan tersebut adalah

    Jawab:Mr Ca(NO3)2= (Ar Ca) + 2(Ar N) + 6(ArO)

    = 40 + 2(14)+ 6(16) = 164

    VxMr

    m

    M

    1000

    Mxgmol

    gM 4,0

    250

    1000

    164

    4,161

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    5/44

    5

    Laju reaksi (r)

    Perubahan konsentrasi reaktan atau produk

    terhadap waktu

    Pengurangan konsentrasi reaktan

    Penambahan konsentrasi produk

    Secara matematis, untuk reaksi:

    AB

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

    Dengan

    berjalannyawaktu

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    6/44

    Lanjutan laju reaksi

    Persamaan laju reaksi:

    pA + qB rC + sD

    V = k [A]x[B]y

    Reaksi:

    Ket :

    v = laju reaksi (Ms-1)

    [A] = konsentrasi zat A (M)

    [B] = konsentrasi zat B (M)

    k = konstanta laju reaksi

    x = orde reaksi zat A

    y = orde reaksi zat B

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    7/44

    7

    Laju Reaksi & Stoikiometri

    aA + bB cC + dD

    Laju reaksi = laju hilangnya reaktan

    =[C]

    t

    1

    c=

    [D]

    t

    1

    d

    [A]t

    1a

    = - [B]t

    1b

    = -

    = laju munculnya produk

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    8/44

    8

    Pengaruh Konsentrasi terhadap Laju: Hukum

    Laju

    a A + bB.gG + hH .

    Laju reaksi = k [A]m[B]n.

    Tetapan laju reaksi = k

    Orde/tingkat reaksi total = m+n+.

    Orde/tingkat reaksi terhadap A = mOrde/tingkat reaksi terhadap B = n

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    9/44

    9

    Orde reaksi (m)

    Menunjukkan tingkat pengaruh konsentrasi reaktanterhadap laju.

    r = k [A] m; [A] = konsentrasi reaktan

    Harus ditentukan melalui eksperimen, tidak terkaitdengan stoikiometri reaksi.

    Pengetahuan mengenai orde reaksi memungkinkan kitamemperkirakan mekanisme reaksi.

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    10/44

    10

    Orde reaksi (m) - Secara intuitif ...

    Reaksi orde 0:

    menaikkan/menurunkan konsentrasi tidak

    mempengaruhi laju reaksi

    Reaksi orde 1:

    menaikkan konsentrasi 1x akan menaikkan laju reaksi

    1x & sebaliknya.

    Reaksi orde 2:

    menaikkan konsentrasi 1 x akan menaikkan laju

    reaksi 2x & sebaliknya.

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    11/44

    11

    Orde ReaksiPengertian Intuitif

    Desain Eksperimen

    Penentuan Orde Reaksi

    Metode Laju Reaksi Awal(Initial rate method)

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    12/44

    12

    Metode Laju Reaksi Awal

    (Initial rate method)

    Variasi konsentrasiawal reaktan tertentu

    Periksa pengaruhnya

    terhadap laju awal

    Lakukan untuk semuareaktan

    Ingat prinsip desain

    eksperimen:

    variasi 1 faktor jaga faktor lain

    tetap

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    13/44

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    14/44

    14

    Metode Laju Reaksi Awal

    (Initial rate method)

    Berdasarkan data eksperimen berikut, tentu orde reaksi

    terhadap HgCl2maupun C2O42-

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    15/44

    15

    4 2 2 2

    44 2

    2

    [ ][ ] [ ]

    n m

    NH NO N H O

    d NHk NH NO

    dt

    Experiments Initial Rate

    1 0.1M 0.005M 1.35X10-7

    2 0.1M 0.01M 2.70X10-7

    2 0.2M 0.01M 5.40X10-7

    4NH

    2NO

    Tentukan m dan n!

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    16/44

    Lanjutan laju reaksi

    Contoh soal:

    [P]-awal (M) [Q]-awal (M) Laju reaksi

    (M/s)

    a

    2a

    3a

    a

    a

    b

    b

    b

    2b

    3b

    v

    4v

    9v

    v

    v

    Tabel di bawah ini merupakan data dari reaksi P + Q R + S

    Tentukan:

    Orde reaksi P

    Orde reaksi Q

    Persamaan laju reaksi

    Jik 0

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    17/44

    17

    Jika m = 0,

    bagaimana bentuk integral pers.

    laju?

    cktA ][

    dtkAd ][

    )(][][ 1212 ttkAA )(][][ 1221 ttkAA

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    18/44

    18

    Orde 0: [A] vs t; garis lurus

    Menentukan k:

    k = - slope

    Pers. Garis:

    [A] = - kt + c

    Intersep c = [A]o

    Jika m 1

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    19/44

    19

    Jika m = 1,

    bagaimana bentuk integral pers.

    laju?

    CtkA ][ln

    CtkA ][ln

    )(][

    ][ln 12

    1

    2ttk

    A

    A

    dtkA

    Ad ][

    )(][

    ][ln 12

    2

    1ttk

    A

    A

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    20/44

    20

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

    Pers. Garis:

    ln [A] = - kt + c

    Menentukan k:

    k = - slope

    Intersep c = ln [A]o

    a m =

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    21/44

    21

    a m = ,bagaimana bentuk integral pers.

    laju?

    dtkA

    Ad

    2][

    ][

    cktA

    ][

    1

    )(][

    1

    ][

    1

    1212

    ttk

    AA

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    22/44

    22

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

    Menentukan k:

    k = slope

    Pers. Garis:

    1/[A] = kt + c

    Intersep c = 1/[A]o

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    23/44

    23

    Orde reaksi (m) = 0

    Laju reaksi tidak tergantung pada konsentrasi reaktan:

    AB

    - d[A]/dt = k [A]0= k

    [A] = -kt + C

    Umumnya terjadi pada dekomposisi termal.

    Contoh:

    Dekomposisi HI menjadi H2dan I2 pada permukaan emasmerupakan reaksi orde 0 terhadap HI.

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    24/44

    24

    Orde reaksi (m) = 1

    Laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasireaktan:

    AB

    - d[A]/dt = k [A]1

    = k [A]ln [A] = -kt + C

    Contoh:

    Pembentukan butil alkohol dari butil klorida dan airmerupakan reaksi orde 1 terhadap butil klorida.

    C4H9Cl + H2O -> C4H9OH + HCl

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    25/44

    25

    Orde reaksi (m) = 2

    Laju reaksi berbanding lurus dengan pangkat duakonsentrasi reaktan:

    AB

    - d[A]/dt = k [A]2

    1 / [A] = kt

    Contoh:

    Dekomposisi NO2 merupakan reaksi orde duaterhadap NO2.2 NO2(g) 2 NO (g) + O2(g)

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    26/44

    26

    Orde reaksi negatif

    Konversi ozone menjadi oksigen; O3O2

    Reaksi orde: 2 thd ozone -1 thd oksigen)

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    27/44

    27

    Bentuk

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

    Pers. Laju Reaksi

    BentukIntegral:

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

    Konsentrasisebagai

    fungsi waktu

    Laju sesaatsebagai fungsi

    konsentrasi

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    28/44

    28Ikhtisar 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)

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    29/44

    29

    Bentuk diferensial = -d[A]/dt

    Laju sesaatsebagai fungsi

    konsentrasi

    Kemiringan

    kurva [A] v tpada t tertentu

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    30/44

    30

    Bentuk Integral:

    untuk menentukan m & k

    1 2 3

    Lakukan

    reaksi

    dengan [A]otertentu.

    Cek [A]t

    tiap selang

    waktu

    tertentu

    Buat plot:

    1. [A] vs t

    2. ln [A] vs t

    3. 1/[A] vs t

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    31/44

    31

    Bentuk Integral:

    untuk menentukan m & k

    4 5 6

    Cek

    kelurusanketiga grafik

    (koefisien

    korelasi

    ~ +/-1)

    Garis lurusmenunjukkan

    orde reaksi

    (m) yang

    sesuai

    Hitung k

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    32/44

    32

    Laju sesaat:

    dapat dihitung jika m & k diketahui

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

    Laju sesaatKonstanta

    laju

    Orde reaksi

    Plot garis lurus

    bentuk integral yang sesuai

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    33/44

    33

    Tentukan orde reaksi thd butil klorida

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    34/44

    34

    Waktu paruh (half-life); t1/2

    Waktu yang diperlukan agar konsentrasi reaktan

    menjadi setengah dari konsentrasi