KIMIA DASAR II

1. LAJU REAKSI (2X)2. KESETIMBANGAN KIMIA (3X)3. KESETIMBANGAN ASAM BASA (4X)4. REAKSI REDOKS & ELEKTROKIMIA (3X)5. KIMIA INTI (2X)

7X UTS, 7X UAS

GENERAL CHEMISTRYKIMIA DASAR(BRADY,PETRUCCI,WOOD,HISKIA….)

LAJU REAKSI

Laju yang Menyebabkan Reaksi Terjadi

• Reaksi-reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda, ada reaksi yang berlangsung sangat cepat, sedang dan berlangsung sangat lambat.

• Laju atau kesuatu reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi zat pereaksi atau produk reaksi tiap satuan waktu

perubahan untuk diperlukan yangWaktu

konsentasi perubahan reaksi Laju

1

Faktor yang mempengaruhi Laju Reaksi

• Laju reaksi dipengaruhi oleh berbagai faktor, sehingga dapat berlangsung cepat atau lambat.

• Dengan mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, maka suatu reaksi dapat dikendalikan.

• Faktor-faktor yang mempengaruhi laju suatu reaksi adalah:

Sifat-sifat fisika dan kimia zat yang bereaksi Kemapuan suatu reaktan untuk saling bertumbukan Konsentrasi dari reaktan Temperatur sistem Katalis

2

Pengukuran Laju Reaksi

• Laju suatu reaksi dapat ditetukan dengan mengamati perubahan sifat yang terjadi selama reaksi berlangsung. Dengan menganalisis campuran reaksi dalam selang waktu tertentu, maka konsentrasi pereaksi dan produk dapat dihitung. Dari data tersebut dapat ditentukan laju/kecepatan reaksi.

3

Laju Reaksi mol/L

S= mol.L-1.S-1

A + B Produk

Laju reaksi ~ [A]n[B]m

v = k [A]n[B]m

Dimana n dan m adalah orde reaksi yang ditentukan dengan eksperimen

4

Orde reaksi ditentukan atau diperoleh dari serangkaian eksperimen

A + B Produk

Laju reaksi ~ [A]n[B]m

~ k [A]n[B]m

k~Laju reaksi

[A]n[B]m

Nilai k digunakan dalam suatu rangkaian eksperimen untuk mendapatkan nilai orde reaksi m dan n

5

Pada saat suatu reaksi kimia berlangsung terjadi perubahan jumlah /konsentrasi pereaksi dan produk dalam waktu tertentu.

Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan oleh suatu reaksi sehingga jumlah konsentrasi pereaksi tinggal separuhnya

8 16 24 32

[I]0

0I2

1

0I4

1

0I6

1

0I16

1Con

cent

rati

on o

f 13

1 I

Time (days) 6

[A]t = ½[A]0

K

0,693 tatau

K

In2t 2

12

1

Untuk reaksi orde 2 :

awal konst.K.

1t 2

1

Pada umumnya, jika suhu dinaikkan akan menyebabkan meningkatnya laju reaksi

7

Orde 1 :

• Energi aktivitasi adalah energi minimum yang harus dimiliki oleh molekul – molekul pereaksi agar menghasilkan reaksi jika saling bertabrakan

• Dari persamaan Arrhenius :

K = A e-EA/RT

In k = In A – EA/RT

In k = In A – (EA/R).(1/T)• Dimana : R = 8,314 Jmol-1K-1

= 1,987 kal. Mol-1K

• Persamaan diatas dapat dianalogikan dengan y = b + mx dimana : y = In k, x = (1/T), b = In A, m = -EA/R, x = 1/t

8

• Terdapat 3 hal penting :

Energi pengaktifan seperti yang ditentukan secara eksperimen adalah untuk jumlah reaksi keseluruhan, bukan masing-masing tahap. EA adalah selisih antara energi pereaksi dan energi tertinggi dari keadaan teraktifkan dalam proses tersebut

Energi pengaktifan untuk setiap tahap selalu positif Sesuai dengan hukum distribusi Maxwell-Boltzman dari energi

molecular, jika temperatur dinaikkan, laju reaksi bertambah, sebab semakin banyak tabrakan yang mempunyai energi lebih besar dari EA.

NOCI + CI NO + CI2 2NO2 NO3 + NO

Laju reaksi = k[CI] [NOCI] Laju reaksi = k [NO2]2

9

2NO2CI 2NO2 + CI2

Laju reaksi = k [NO2CI]Mekanisme reaksi : NO2CI NO2 + CI (lambat)

NO2CI + CI NO2 + CI2 (cepat)

• Istilah radikal bebas merujuk ke atom atau gugus atom apa saja yang memiliki satu atau lebih elektron tak berpasangan

• Senyawa radikal bebas tidak bermuatan dan dilambangkan dengan tanda titik (.)

• Mekanisme reaksi radikal bebas adalah :

1. Tahap permulaan (inisiation) tahap awal pembentukan spesi radikal bebas

2. Tahap Perambatan (propagation) tahap reaksi beruntun sepanjang rantai molekul

3. Tahap Pengakhiran (termination) tahap penghentian reaksi

10

• Katalis adalah suatu suatu zat yang mempengaruhi laju reaksi tanpa perubahan secara kimia pada akhir reaksi.

• Hal penting Komposisi kimia katalis dari katalis tidak berubah pada akhir

reaksi Katalis digunakan dalam jumlah yang relatif sangat sedikit Katalis tidak mempengaruhi keadaan akhir suatu reaksi

kesetimbangan (tidak mengubah harga tetapan kesetimbangan) Katalis tidak memulai suatu reaksi tetapi mempengaruhi laju

reaksi Katalis bekerja secara spesifik Katalis mempunyai temperatur optimum Katalis dapat diracuni oleh suatu zat dalam jumlah yang sangat

sedikit

11

Peluruhan radioaktif mengikuti hukum laju reaksi orde ke satu. Laju peluruhan berbanding Lurus dengan jumlah atom radiokatif yang tertinggal.

Dimana N adalah jumlah atom radioaktif yang terdapat dalam adalah tetapan peluruhan. Persamaan diatas dapat berubah,

Ndt

dN

N

dN

Setelah di integrasi,

CλtNn 12

C = - n NoDan

- n N = λ t – Ln NoAtau

Non ------------------------ = λ t

NAtau

N = No ekp ( - λ t )

C adalah tetapan integrasi, dan dapat dihitung jika t = 0, maka jumlah atom radioaktif yang terdapat pada keadaan awal, yaitu No, jadi

N = No (1/2)n dimana2

1t

Tn

13

CONTOH SOAL :

1) Suatu zat radioaktif yang beratnya 64 gram disimpan pada suatu tempat. Waktu paruh = 15 tahun. Setelah berapa tahun zat tersebut disimpan, jika sisanya ¼ gram ?

Jawab :N = No (½) n

¼ = 64 (½) n 1/256 = (½) n (½) 8 = (½) n

T T n = 8 n = ------- 8 = ---- T = 15 x 8 = 120 tahun

t ½ 15

2) Pada tanggal 1 Januari 1991; x gram suatu zat radioaktif disimpan. Pada tanggal 11 Maret 1991 ternyata beratnya tinggal ½ gram. Jika t ½ = 14 hari, tentukan x.

Jawab :Lama peluruhan = 70 hari

T 70N = No (½) n n = ----- = ------------ = 5

t ½ 14

1 32½ = x (½) 5 x = ----- x ------------- = 16

2 1 14

CONTOH SOAL :

3) Unsur fransium merupakan pemancar partikel sesuai dengan persamaan :

223 Fr 223 Ra + 0 87 88 -1

Waktu paruh = 21 menit. Jika mula-mula ada 0,160 g Fr, maka setelah 105 menit jumlah Ra yang dihasilkan = ?

15