Katalis Basa Van’t Hoff Protolitik

Disusun Oleh:Ike Ferina Nisfiatin R 13030194035Nikke Ardillah W. 13030194064Rahma Nuzulul L 13030194084

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA2015

Katalis basa Van’t Hoff protolitik merupakan katalis umum, dimana persamaan laju reaksi juga dipengaruhi oleh konsentrasi katalis basa, dengan syarat:

k-1 < k2

Reaksi Umum:C + S X + Y

X + W P + Z

Keterangan:C = Katalisator basaS = substratX = Molekul IntermedietY = asam konjugasi dari CW= pelarutZ = ion lyat (OH- jika pelarutnya air )

k1

k-1

k2

Mekanisme Protolitik

•Mekanisme Basa protolitik merupakan perpindahan proton dari substrat yang diberikan

kepada B menghasilkan S- dan BH+.

•Perpindahan proton dari molekul H2O diberikan kepada S- menghasilkan produk dan OH-

•Mekanisme katalis basa pada kompleks Van’t Hoff menggunakan pendekatan steady state. Dimana SH : substratB : katalis basa S- : kompleks Van’t HoffBH+ : asam konjugasiP : produk

SH + B S- + BH+

S- + H2O P + OH-

k1

k-1

k2

Katalis Basa Kuat

Jawab :

SH + B S- + BH+

S- + H2O P + OH-

) 3 ........(........................................][

]][[][

]][[)][]([

][]][[][][

)2.....(..........0][]][[]][[][

1) (.................................................].........[][

21

1

121

211

211

2

kBHkBSHk

S

BSHkkBHkS

SkBHSkBSHk

SkBHSkBSHkdtSd

SkdtPd

Basa Kuat

Persamaan 3 disubstitusikan ke persamaan 1

Kompleks Van’t Hoff, k2 >> k-1

21

12

2

][]][[

][][

kBHkBSHkk

SkdtPd

][][][

]][[][

1

2

12

BSHkdtPd

kBSHkk

dtPd

Kesimpulan:Berdasarkan penurunan rumus yang telah dilakukan menggunakan pendekatan steady state, dapat disimpulkan bahwa:•Laju reaksi tidak dipengaruhi oleh pH lingkungan•Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi katalis B•Katalis dalam reaksi ini disebut katalis general

Katalis Basa Lemah

Jawab :

OHBHKK

OHBH

BBB

KOHBHB

BOHBH

eks SH

SHk

SHk rSHk rpersamaan kedalamgan kesetimbanpersamaan dari Substitusi

K

: didapatkan sehinggaair dalamgan kesetimban adilemah terj basa katalis Pada

1

1

1

Basa Kuat

SH + B S- + BH+

S- + H2O P + OH-

B + H2O BH+ + OH- (K)

k1

k2

Berdasarkan hukum laju reaksi :1. Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi [BH+] dan [OH-]2. Katlis B merupakan katalis umum3. Tidak ada batasan konsentrasi basa tinggi pada laju reaksi

Contoh soal pemahaman :

Mekanisme Basa Katalis Protolitik

Penguraian senyawa n-hidroksimetil

RCONH-CH2OH + OH- RCONH-CH2O- + H2O k1

k-1

RCONH-CH2O- RCONH- + CH2Ok2

RCONH- + H2O RCONH2 + OH-k3

Laju pembentukan produk:

Mekanisme Basa Katalis Protolitik

= .............................................(1)

= = 0

=

= .............................................(2)

Dapat di asumsikan, dimana = 0 dan =0 = - = 0

= - = 0

+ =

[+ ] =

............................................... (3)

Substitusi pers 3 ke pers 2 :

=

= ................................................ (4)

Substitusi pers 4 ke pers 1

=

=

=

Kompleks Van’t Hoff, k2 >> k-1

Berdasarkan persamaan tersebut , dapat disimpulkan :1. Laju reaksi dipengaruhi oleh katalis2. Laju reaksi dipengaruhi oleh substrat3. Katalis dalam reaksi ini disebut katalis umum

Bamford, C.H, dkk. 1977. Comprehensive Chemical Kinetics :Proton Transfer. Amsterdam : Elsevier Scientific Publishing Company (halaman 33)

=

=

=

Jika jumlah katalis yang ditambahkan itu berlebih, maka persamaannya akan berubah karena konsentrasi mula-mula[RCONH-CH2OH] sama dengan konsentrasi total [RCONH-CH2OH]0 dikurangi dengan konsentrasi [RCONH-CH2O-] :[RCONH-CH2OH] = [RCONH-CH2OH]0 - [RCONH-CH2O-]

Penambahan Katalis Berlebih

Penambahan Katalis Berlebih• Sehingga ,

0201201212

2010201212

22

21020212

2221212

][][][][][

][][][][][

0][

][][ ][][

0][][]][[

OHCHRCONHOHkOCHRCONHOHkkkOCHRCONH

OCHRCONHOHkOHCHRCONHOHkkkOCHRCONH

OCHRCONHk

OCHRCONHkOHOCHRCONHOHCHRCONHkdt

OCHRCONHd

OCHRCONHkOCHRCONHkOHOHCHRCONHkdt

OCHRCONHd

0121

02012

020101212

][][][][

][][][][

OHkkkOHCHRCONHOHkOCHRCONH

OHCHRCONHOHkOHkkkOCHRCONH

Disubstitusikan kedalam persamaan 2 :

= .............................................(2)

)][()][][(][

01213

02012

OHkkkk

OHCHRCONHOHkkRCONH

Kompleks Van’t Hoff, k2 >> k-1

Disimpulkan jika konsentrasi dari katalis OH- diperbesar maka produk yang dihasilkan juga besar.1. Laju reaksi dipengaruhi oleh

konsentrasi katalis OH-

2. Katalis OH- dalam reaksi ini disebut katalis umum

3. Tidak ada batas laju pada konsentrasi basa yang tinggi

= .............................................(1)

Disubstitusikan kedalam persamaan 1 :

0121

02012

01213

020123

][)][][(

)][()}][][({

OHkkkOHCHRCONHOHkk

OHkkkkOHCHRCONHOHkkkr

10

2

0212

012

02012

0121

02012

][

)][(][

)][][(

][)][][(

kOH

kOHCHRCONHkk

OHkkOHCHRCONHOHkk

OHkkkOHCHRCONHOHkkr