April 02, 2013
Kinetika kimia
Pengukuran laju reaksi
merupakan bidang kimia yang penting. Dari kajian Kinetika, Mekanisme reaksi dapat
dideduksi. Informasi tentang reaksi katalis maupun penghambatan hanya dapat
diperoleh melalui pengkajian kinetika.
Laju
Kinetika kimia dapat dipengaruhi beberapa factor
; konsentrasi pereaksi (dan
kadang-kadang produk), suhu dan katalis. Pengukuran laju biasanya dilakukan
dibawah suhiu pecobaan yang tetap dengan suatu faktor tetap sedang faktor
lainnya diragamkan. Bila pengaruh faktor ini terhadap laju telah ditentukan,
faktor ini dibuat tetap dan faktor lain diragamkan. Pengkajian secara
sistematik tentang ketergantungan lain pada perubahan laju reaksi dilanjutkan
sampai perilaku kinetika dari reaksi dilanjutkan sampai perilku kinetika dari
reaksi yang bersangkutan menjadi lengkap.
Cara Mengukur Laju Reaksi
Salah satu segi penting
dari pengkajian kinetika adalah merancang teknik yang mudah untuk memantau
jalannya reaksi menurut waktu. Analisis kimia dengan cara volumetrik atau
geometrik relatif lambat, sehingga cara seperti ini tidak digunakan kecuali
bila reaksinya lambat atau bias dihentikan dengan pendingin tiba-tiba-tiba atau
dengan penambahan pereaksi yang menghentikan reaski.
Beberapa cara yang umum
digunakan adalah dengan menggunakan sifat wakrna dan hantaran listrik. Laju
reaksi yang melibatkan gas ditetapkan dengan mengukur volume gas persatuan waktu.
Dalam percobaan ini, akan diperagakan dengan perubahan warna.
Untuk Suatu reaksi hipotesis :
2A + 3B → 5D
Hukum lajunya dapat berupa :
Dengan
K adalah tetapan laju, n adalah order reaksi untuk A, dan m adalah order reaksi
untuk B. Order reaksi keseluruhan adalah m + n. Orde reaksi hanya dapat
ditentukan lewat percobaan, karena angka-angka ini tidak selalu sama dengan
koefisien reaksi (stokiometri).
Katalisator
Seperti
kita ketahui katalisator merupakan zat yang dapat mempengaruhi kecepatan
reaksi, tetapi zat tersebut tidak mengalami perubahan kimia pada akhir reaksi.
Katalisator tidak berpengaruh pada dGo, jadi juga tidak berpengaruh pada
tetapan kesetimbangan K. Umumnya kenaikan-kenaikan katalisator juga menaikkan
kecepatan reaksi, jadi katalisator ini juga ikut dalam reaksi, tetapi pada
akhir reaksi diperoleh/dilepaskan kembali. Katalisator juga menurunkan tenaga
aktivasi hingga kecepatan reaksi lebih besar.
Katalisator
dapat dikelompokan menjadi dua yaitu katalisator homogeny gas dan katalisator homogeny
larutan.
(Tim Kimia Dasar.2012.Penuntuntun Praktikkum Kimia Dasar II.
Indralaya: FMIPA UNSRI. Hal 41).
Konsep Laju Reaksi
Laju reaksi
menyatakan laju perubahan konsentrasi zat-zat komponen reaksi setiap satuan
waktu:
•
Laju
pengurangan konsentrasi pereaksi per satuan waktu
•
Laju
penambahan konsentrasi hasil reaksi per satuan waktu
•
Perbadingan
laju perubahan masing-masing komponen sama dengan perbandingan koefisien
reaksinya
Pada reaksi :
N2(g)
+ 3 H2(g) → 2 NH3(g)
Laju reaksi :
- laju penambahan konsentrasi NH3
-
laju
pengurangan konsentrasi N2 dan
H2.
Laju reaksi
adalah perbandingan perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap
perubahan waktu.
Pada reaksi
: A (Reaktan) B (Produk)
Laju Reaksi didefinisikan sebagai :
¶
Berkurangnya konsentrasi
A(reaktan) tiap satuan waktu
¶
Bertambahnya konsentrasi
B(produk) tiap satuan waktu
Dirumuskan :
Untuk persamaan reaksi: pA + qB →
mC + nD
V = k [A]x[B]y
Keterangan
:
V =
Laju Reaksi
K =
tetapan laju reaksi
[ ] = konsentrasi zat
X =
orde/tingkat reaksi terhadap A
Y =
orde/tingkat reaksi terhadap B
x
+ y = orde/tingkat reaksi keseluruhan
(Indra.2010.LajuReaksi.(online).indra123.student.umm.ac.id/files/2010/02/LAJUREAKSI-thok.doc.)
Orde reaksi:
1.
Orde
reaksi 0 :
laju reaksi tidak bergantung pada konsentrasi.
Persamaan reaksi yang berorde 0 : V = k [A]0
2.
Orde
reaksi 1 :
Laju
reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi larutan dan
Jika konsentrasi dinaikkan dua kali, maka laju reaksinya pun akan dua kali lebih cepat dari semula, dst.
Jika konsentrasi dinaikkan dua kali, maka laju reaksinya pun akan dua kali lebih cepat dari semula, dst.
Persamaan laju
reaksi: V = k [A]
3.
Orde
reaksi 2
:
Pada
reaksi orde dua, kenaikan laju reaski akan sebanding dengan kenaikan
konsentrasi pereaksi pangkat dua. Bila konsentrasi pereaksi dinaikkan dua kali
maka laju reaksinya akan naik menjadi empat kali lipat dari semula.
Persamaan laju reaksi : V = k [A]1
[B]1 ; V = k [A]2 ; V = k [B]2
Dengan demikian, jika
konsentrasi suatu zat dinaikkan a kali, maka laju reaksinya menjadi b kali;
sehingga orde reaksi terhadap zat tersebut adalah :
ax =b, dimana x = orde reaksi
ax =b, dimana x = orde reaksi
:: Teori Tumbukan
Reaksi antara molekul-molekul
pereaksi terjadi apabila terjadi tumbukan. Untuk saling bertumbukan,
molekul-molekul pereaksi harus mempunyai energi kinetik minimum tertentu.
Energi minimumy yang diperlukan agar tumbukan terjadi dan reaksi dapat
berlangsung disebut Energi
Aktisi (Ea).
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi:
1.
Konsentrasi Pereaksi
Berhubungan dengan teori tumbukan menyatakan bahwa : semakin besar konsentrasi, semakin besar
kemungkinan terjadinya tumbukan antarmolekul yang bereaksi sehingga laju reaksi
semakin cepat berlangsung.
Contoh: 3M HCl lebih cepat reaksi daripada 2M HCl.
2.
Suhu
Dalam Reaksi kimia, tentu hal nya banyak berkaitan
dengan Suhu (temperatut), Suhu disini juga turut berperan penting dalam laju
reaksi ketika suhu dinaikan dan
Dengan
menggunakan teori tumbukan, jelas bahwa semakin
tinggi suhu. maka molekul-molekul yang mencapai energi aktivasi semakin banyak,
sehingga laju reaksi semakin cepat berlangsung.
Contoh: suhu 350C
lebih cepat beraksi dari pada suhu 250C.
3.
Luas
Permukaan
Teori tumbukan menjelaskan bahwa semakin luas permukaan sentuh, semakin banyak tempat terjadinya tumbukan
antaramolekul yang bereaksi, sehingga laju reaksi lebih cepat berlangsung.
Contoh: 1 gr larutan zat X lebih cepat dari pada 1 gr
serbuk zat X, tetapi 1 gr serbuk zat X lebih cepat bereaksi dari pada 1 gr
padatan zat X.
:: Larutan > serbuk > padatan ::
4.
Katalis
Zat yang dapat mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan/memperkecil energi aktivasi.
(Albeta,Wilda.2010.KinetikaKimia.(online).wilda2albeta.files.wordpress.com/2010/11/materi-kinetika-kimia.doc.)
Katalis
terbagi menjadi dua golongan besar, yaitu
1.
Katalis
Homogen
Suatu katalis disebut homogen apabila berada dalam fasa
yang sama dengan reaktan maupun produk reaksi yang dikatalisa. Katalis ini
berperan sebagai zat antara dalam reaksi. Contohnya adalah efek katalis HBr
pada dekomposisi termal t-butil alkohol, (CH3)3COH, yang
menghasilkan air dan isobutilen, (CH3)2C=CH2.
(CH3)3COH à (CH3)2C=CH2 + H2O
Tanpa penggunaan katalis, reaksi ini berlangsung sangat
lambat, bahkan pada suhu tinggi sekalipun. Hal ini disebabkan karena reaksi ini
memiliki energi aktifasi yang sangat tinggi, yaitu 274 kJ/mol. Dengan
menggunakan HBr, energi aktifasi akan turun menjadi 127 kJ/mol, dan reaksi
menjadi
(CH3)3COH +
HBr à (CH3)3CBr + H2O
(CH3)3CBr à (CH3)2C=CH2 + HBr
Kelemahan
dari katalis homogen ini adalah ketika reaksi selesai, diperlukan perlakuan
kimia selanjutnya untuk memisahkan katalis dari campuran reaksi.
2.
Katalis
Heterogen
Katalis heterogen adalah katalis yang fasanya tidak sama
dengan reaktan atau produk reaksi yang dikatalisa. Katalis heterogen biasanya
berfungsi sebagai permukaan tempat terjadinya reaksi. Contohnya adalah reaksi
antara H2 dan O2 pada permukaan logam. Logam berfungsi
sebagai permukaan adsorben dimana H2 dan O2 akan menempel
dan bereaksi.
(Sholehah,Amalia.2008.KinetikaKimia.(online).amaliasholehah.files.wordpress.com/2008/08/kinetika-kimia1.doc.)
Langganan:
Posting Komentar
(Atom)
0 komentar:
Posting Komentar