Sabtu, 14 Januari 2012

kemolaran dan laju reaksi


Kemolaran (M)

 

Jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.

M =   

M =


1 L = 100 mL
100 mL = 0,1 Liter
 = 0,1 Liter


M = 
Mol = M x L
L =  


Gr = mol x Mr
Mol =
Mol =






Contoh soal:
·         Ca (OH)2                     Mr = 74
M = 0,3
V = 400                       ml = 0,4 Liter
gr ??

jawab :

mol      = M x V
            = 0,3 x 0,4 L
            = 0, 12

gr         = mol x Mr
            = 0,12 x 74
            = 8,88 gram

Atau
M         =    
0,3       =    
gr       = 
gr         =  8,88






MENGENCERKAN LARUTAN PEKAT


M    =   M1 x V1 = M2 x V2

M,Campuran   =  



Contoh soal :
·         Jika 100 mL larutan HNO3  6M ditambahkan ke dalam 400 mL air, kemolaran larutan HNO3 setelah diencerkan adalah??

M         =   M1 . V1  =     M2  .  V2
                         6M. 100 mL  =     M2  . 400 mL
                              600       =    M2 . 400
                               M2                   =      = 1,5 M
·         Diket   : V1 = 150        V2 = 250
  M1 = 0,2        M2 = 0,6
Ditanya: Mcampuran  =   ??
Jawab:

Mcampuran = 
                           = 
               =   0,45

·         N2 + 3H2                     2NH3
NH3     V = 6
N2        V = ….??
            V = 
 =
H2       V =  ….??
=  

·         2N2O5                              4 NO2          +              O2
V =2,5 x 10-6               V NO2=??                  V O2 = ??

Ø  V NO2            = 10-6 = 5 x 10-6
Ø  V O2   = 10-6 = 1,25 x 10-6



·         Cr2 O72- + 6 Fe 2+ + 14 H                                2Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H2O

      1       :    6        :     14                    :          2        :     6        :    7

                           V = 4,5 x 10-3

V  Cr2 O7 2-     =  x 4,5 x 10-3
                                    = 7,5 x 10-4



Persamaan Laju Reaksi dan Orde Reaksi

v  Persamaan laju reaksi hanya dapat dinyatakan berdasarkan data hasil percobaan atau eksperimen.
pA + qB                      rC + sD
\,v = k[A]^{n}[B]^{m}


v  Orde reaksi                       bilangan pangkat konsentrasi pada persamaan laju reaksi.
1.      Reaksi orde nol
v = k [A]o
v = k

2.      Reaksi orde satu
Laju = k [A]


3.      Reaksi orde dua
Laju = k [A]2   atau  v = k [A] [B]
4.      Reaksi orde tiga
V = k [A]2[B]  atau
V = k [A] [B]2 atau
V = k [c]3
V = k [A] [B] [C]
5.      Reaksi orde pecahan
V = k

v  Menentukan Orde Reaksi dan Persamaan Laju
Menentukan orde reaksi dapat ditentukan dengan cara :
1)      Cara komveratif
2)      Cara logika
3)      Cara grafik

1)      Cara komverarif
NO = lihat O2 sama


 

 =  

 =  

 = (  )x

2)      Cara logika
NO = lihat  O2  sama 1,2
NO = 2            V = 4
NO = (2)x = 4
X = 2

O2 = 2,4
O2 = 3              V = 3
O2 = (3)y  = 3
Y = 1



A + B              C

No.
A
B
V
1
0,1
0,1
20
2
0,2
0,1
40
3
0,1
0,2
80

1)      Tentukan orde reaksi A ??
2)      Tentukan orde reaksi B ??
3)      Berapa jumlah orde seluruhnya ??
4)      Tentukan persamaan laju reaksinya ??
5)      Tentukan harga K ??



Ø  Grafik orde reaksi
Grafik laju reaksi terhadap konsentrasi pereaksi bergantung pada niali orde reaksi tersebut.  A                 hasil
a)      Grafik Reaksi orde nol
v = k [A]o
v = k
perubahan konsentrasi tidak akan mengubah laju reaksi. Nilai laju reaksi sama dengan konstanta laju reaksi.


 

                                              V = K
     V

                                    pereaksi

b)      Grafik Reaksi orde satu
Laju = k [A]
Persamaan laju reaksi merupakan persamaan linear. Setiap perubahan konsentrasi satu kali laju reaksi naik satu kali dan setiap perubahan konsentrasi dua kali laju reaksi pun naik dua kali

                                               V = k (pereaksi)1
V


                              pereaksi
 


c)      Grafik Reaksi orde dua
Laju = k [A]2   atau  v = k [A] [B]
Persamaan laju reaksi merupakan persamaan kuadrat reaksi pada setiap perubahan konsentrasi satu kali. Laju reaksi naik satu kali, setiap perubahan konsentrasi dua kali, laju reaksi naik empat kali.

V                           V = 4 (pereaksi)2




                                                                                                                                Pereaksi

Factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
1)      Konsentrasi

Tabung reaksi
Pita logam Mg
10 mL HCl
Waktu reaksi (dt)
1
5 cm
1 M
30
2
5 cm
2 M
15
3
5 cm
3 M
10

Kesimpulan : semakin besar konsentrasi suatu reaksi, maka laju reaksinya semakin cepat.

2)      Luas permukaan bidang sentuh

tabung
CaCO3
HCl
Waktu
1
Serbuk
2 M
5
2
Butiran
2 M
5
3
kepingan
2 M
39

Kesimpulan : semakin luas suatu permukaan bidang sentuh, maka laju reaksi semakin besar.

3)      Suhu (temperature)
          Semakin tinggi suhu suatu reaksi, maka laju reaksinya semakin cepat. Pada umumnya, setiap kenaikan suhu 10 0c menyebabkan laju reaksi meningkat 2 – 3 kali laju reaksi semula.

Va = (∆V)   Vo





                            Va           = laju reaksi pada suhu akhir (Ms-1)
                     Vo           = laju reaksi pada suhu awal (Ms-1)
                     Ta            = suhu akhir (oC)
                     To           = suhu awal (oC)
                     ∆V         = kenaikan laju reaksi
                     ∆t           = kenaikan suhu

ta =    x to
Ta = lama reaksi pada suhu awal (s)
To = lama reaksi pada akhir (s)


Contoh soal :
     Suatu laju reaksi akan meningkat menjadi 2 kali laju semula, jika suhu ditinggikan 10 oc. berapa kali lebih cepat laju reaksi yang berlangsung pada suhu 70 oC dibandingkan pada suhu 30 oC.
Diket :
∆V = 2
Ta =  70
To = 30
∆t = 10
Vo = 0

Ditanya : . . . ??
Jawab :
Va               = (2)    x Vo
            = (2)4 Vo
            = 16 Vo

4)      Katalis
      
Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reajksi dengan cara menurunkan energy aktivasi sehingga kompleks teraktivasi lebih mudah terbentuk.



Katalis negative (inhibitor) zat yang keberadaannya dapat memperlambat laju reaksi
Secara umum katalis yang digunakan dalam reaksi kimia ada 3 jenis, yaitu : katalis homogeny, katalis heterogen, dan biokatalis.
-          Katalis homogen : memiliki fase yang sama dengan zat pereaksi
Contoh : gas NO yang digunakan untuk mengatalis antara gas SO2 dan O2.
-          Katalis heterogen : memiliki fase yang berbeda dengan zat pereaksi.
Contoh : logam Ni dipakai sebagai katalis reaksi gas C2H4 dan H2 membentuk C2H6
-           Biokatalis = katalis yang mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup. Biokatalis dikenal dengan nama enzim.

Fungsi Katalis

v  Katalis sebagai zat perantara.
B + K              BK
BK                  A – B – K
A – B – K                   A – B + K
-          Reaksi tanpa katalis :
-          2SO2(g) + O2(g)                           2SO3(g)                         (lambat)
Reaksi dengan katalis NO2 :

2NO(g) + O2                              2NO2(g)                        (cepat)
2NO2(g) + 2SO2(g)                      2SO3(g) + 2NO(g)          (cepat)
                                                                                                             +
2SO2(g) + O2(g)                           2SO3(g)                         (cepat)







v  Katalis sebagai zat pengikat
Contoh : Pt, Cr, Ni

                        Laju reaksi

                                                                        Titik optimum katalis




                                                          Jumlah optimum katalis                                        jumlah katalis
                   Jumlah katalis dalam reaksi memiliki nilai optimum. Jika jumlah katalis yang digunakan tidak mencukupi, laju reaksi akan berlangsung lambat. Jika katalis ditambah, reaksi akan semakin cepat sehingga mencapai titik optimum.


              PENERAPAN KONSEP LAJU REAKSI
1.      Penerapan luas permukaan dalam kehidupan sehari-hari dan industry:
a)      Industry kertas
b)      Industry tambang
c)      Industry aluminium
d)     Industry semen

2.      Penggunaan katalis dalam industry
a)      Industry pembuatan ammonia
Amonia disintesis dari gas N2 dan H2 dengan reaksi sebagai berikut :
N2(g) + 3H2(2)                             2NH3(g)

b)      Industry roti
Katalis yang digunakan dalam pembuatan roti adalah enzim zimase.

C6H12O6                                        2C2H5OH + 2CO2
Glukosa                                         alcohol        karbondioksida


c)      Industry asam nitrat
      Asam nitrat banyak digunakan pada produksi pupuk, obat, zat warna, dan bahan peledak. Metode yang digunakan yaitu proses Ostwald.
      Bahan baku industry asam nitrat adalah ammonia. Mula-mula ammonia dan udara dibakar pada suhu 800 oc. proses ini melibatkan katalis platinum.

2NH3(g) + 2O2(g)                             4NO(g) + 6H2(g) teroksidasi dengan cepat membentuk 2NO(g) + O2(g)       2NO2(g). gas NO2 diserap oleh air menghasilkan asam nitrit (HNO2) dan asam nitrat (HNO3)

2NO2(g) + H2O(l)                                  HNO2(g) + HNO2(aq)
HNO2 diubah menjadi HNO3 melalui persamaan;
3HNO2(aq)                          HNO3(aq) + H2O (l) + 2NO(g)
Gas NO dimasukkan kembali ke dalam reactor dan dioksidasi menjadi NO2


d)     Industry perminyakan
     Pada masa awal industry mobil, bensin diproduksi secara sederhana melalui metode destilasi. Dengan metode destilasi, kebutuhan dan permintaan bensin tidak terpenuhi sehingga dikembangkan metode baru yang melibatkan katalis, yaitu pemecahan katalis dan alkilasi.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar