Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

  • Published on
    13-Apr-2018

  • View
    217

  • 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 awal.

    [A] t1/2= [A]o

    Untuk reaksi orde 1:

    ln [A] t1/2= ln [A]okt1/2

    ln [A]o = ln [A]okt1/2

    k t1/2 = ln 2

    t1/2= ln 2 / k t1/2reaksi orde 1 tetap

    ln 2 = 0,693

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    35/44

    35t1/2 untuk orde 0, 1, dan 2

    Ordet1/2

    0 [A]0/ 2 k

    1 ln 2 / k

    2 1 /( [A]0 . k)

    Dideduksi dari pers. Laju

    reaksi

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    36/44

    36

    Contoh Plot N2O5vs waktu

    t1/2konstan;

    m = 1

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    37/44

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    38/44

    38

    Penggunaan waktu paruh

    Peluruhan radioaktif

    Umumnya orde 1

    Waktu paruh reaksiorde 1 tetap

    t1/2 f(konsentrasi)

    Digunakan untuk

    Menentukan usia bahan

    Yang mengandung radioaktif

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    39/44

    39

    Benda purbakala dari makhluk hidup: Isotop C-14

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    40/44

    FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI

    LAJU REAKSI

    Konsentrasisemakin besar [], semakin cepat laju reaksi.semakin kecil [], semakin lambat laju reaksi.

    Suhusemakin tinggi suhu, semakin cepat laju reaksi.semakin rendah suhu, semakin lambat laju reaksi.

    Luas permukaansemakin besar luas permukaan, semakin cepat laju

    reaksi.semakin kecil luas permukaan, semakin lambat lajureaksi

    Katalis

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    41/44

    TEORI TUMBUKAN

    Energi Aktivasi

    Energi kinetik minimum yang diperlukan oleh partikel-pertikelpereaksi agar dapat bereaksi membentuk kompleks teraktivasi.

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    42/44

    Lanjutan Teori Tumbukan

    Konsentrasi

    konsentrasi besar, molekulnya akan tersusun lebih rapat sehinggamudah terjadi tumbukan, laju reaksi akan semakin cepat.

    Suhu

    suhu tinggi, molekul bergerak cepat, sehingga energi kinetikbertambah menyebabkan energi aktivasi cepat terlampaui, lajureaksi akan semakin cepat.

    Luas permukaan

    semakin kecil ukuran suatu zat, dalam jumlah massa yang sama,luas bidang sentuhnya semakin besar dan semakin besar luaspermukaan pereaksi, laju reaksi semakin besar.

    katalis

    Hubungan antara teori tumbukan dengan faktor-faktoryang mempengaruhi laju reaksi

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    43/44

    Lanjutan Teori Tumbukan

    KATALIS

  • 7/27/2019 Laju Reaksi Dan Orde Reaksi

    44/44

    Penerapan konsep laju reaksi

    Industri pembuatan amonia

    Industri roti

Recommended

View more >