Konsep Dasar Kinetika dan Termodinamika Reaksi Kimia

Konsep Dasar Kinetika dan Termodinamika Reaksi KimiaCHAPTER I1.1. Tinjauan Umum Kinetika KimiaKinetika Kimia : Ilmu yang mempelajari kecepatan reaksi kimia (r) dan faktor-faktor yang mempengaruhinya

Faktor- faktor : Konsentrasi (C)Temperatur (T)Tekanan (P)

r =f (C,T,P) ???1.2. Termodinamika Reaksi KimiaHukum Termodinamika IEnergi tidak dapat diciptakan/dimusnahkan tetapi energi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lainnya Suatu proses bersifat alamiah / spontan maka kebalikan proses tersebut bersifat tidak spontan / alamiah Kenyataan :Ex :Perpindahan panasKerja Panas ( = 100%) Panas Kerja ( 100%)

entropiHukum Termodinamika II(Keberlangsungan suatu proses)Sistem :Terisolasi (mass & energy transfer X)Tertutup (mass transfer & energy transfer X)Terbuka (mass & energy transfer )Proses Tanpa Reaksi KimiaSistem TertutupS > 0 spontanS = 0 reversibel dan setimbang Sistem Terbuka (P & T tetap)G < 0 spontanG = 0 reversibel dan setimbang

Proses Dengan Reaksi Kimia ???Persamaa n TermodinamikadH = T ds + V dPdU = T dS P dVdA = -S dT P dVdG = -SdT + V dPSistem tertutup (Case : Sistem Terisolasi)dU = T dS P dV *)a. Tidak ada reaksi/pencampuran secara difusi dalam sistemdU = 0dV = 0b. Ada reaksi/pencampuran secara difusi dalam sistemdS 0ds = 0Proses Dengan Reaksi Kimia ???Sistem terbuka (Case : P dan T tetap)dG = -S dT + V dP *)dG = 0Kenyataan : dG 0 ?????*) Harus dimasukkan besaran yang menyatakan komposisi dan ukuran sistem, yaitu jumlah mol senyawa-senyawa yang terlibatdU = T dS P dV + i dnidG = -S dT + V dP + i dniAnalogi : dA = -S dT P dV + i dni dH = T ds + V dP + i dniKriteria : i dni < 0 spontan

i dni = 0 reversibel dan setimbang

Reaksi Spontan A + B 2P (P,T tetap)dG = -S dT + V dP + i dnidG = i dniReaksi spontan : G < 0

GRx = GPr - GRk orGoRx = GoPr - GoRk

Go = G standar pembentukan senyawa

GRx = i dni < 0Reaksi ReversibelA Bt = to: A B di setiap bagian campuran A > B t > to: A BB A tidak semua di setiap bagian campuran A > B , secara keseluruhan A > Byang teramati :pengurangan reaktan Apenambahan produk Bt = tset: A = B , A B = 0perubahan A dan B tidak teramati reaksi tidak berhenti rkiri = rkanan

Kesetimbangan Reaksi KimiaSyarat : GRx = ni i = 0

Definisi : i = io + RT ln ai i - io = RT ln aidimana : io = i standar pada ai = 1 ai = keaktifan molekul iKeadaan standar : Go = ni ioG - Go = ni i - ni io = ni (i io)

Kasus :Perbandingan campuran reaktan koefisien stoikiometri (ni = i) ex : b B + c C + s S + t T + .

2. Keadaan setimbang (G = 0)

Ka = Konstanta kesetimbangan reaksi pada T

Ka = f (T)Persamaan Vant Hoff

Integrasi Persamaan Vant HoffH f (T)

H = f (T)