Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

STANDAR KOMPETENSI: 3. Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "STANDAR KOMPETENSI: 3. Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari."— Transcript presentasi:

1 STANDAR KOMPETENSI: 3. Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri. KOMPETENSI DASAR 3.2. Memahami teori tumbukan (tabrakan) untuk menjelaskan faktor-faktor penentu laju dan orde reaksi serta terapannya dalam kehidupan sehari-hari.

2 Indikator : 1)Menjelaskan syarat terjadinya reaksi (tumbukkan efektif) 2)Menjelaskan faktor energi aktivasi dalam reaksi kimia 3)Menjelaskan diagram energi aktivasi dan ∆H dalam reaksi endoterm dan eksoterm 4)Menjelaskan faktor-faktor yang menentukan laju reaksi (berdasar teori tumbukkan) a) menjelaskan pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi. b)menjelaskan pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi. c)Menjelaskan pengaruh suhu terhadap laju reaksi. d)Menjelaskan pengaruh katalis terhadap laju reaksi. 5) Menjelaskan pengertian katalis. 6) Menentukan nilai laju reaksi pada suhu yang berbeda.

3 Indikator materi tambahan (pengayaan): 1)Menjelaskan faktor yang menentukan kecepatan reaksi menurut teori tumbukkan 2)Menjelaskan faktor yang mempengaruhi frekuensi tumbukkan 3)Menjelaskan orientasi tumbukkan dengan permukaan bidang sentuh untuk menghasilkan tumbukkan efektif. 4)Menjelaskan fraksi tumbukkan efektif dengan energi aktivasi

4 SYARAT TERJADINYA REAKSI Reaksi kimia dapat terjadi bila ada tumbukan antara partikel reaktan yang satu dengan yang lain. Tetapi tidak semua tumbukan dapat menghasilkan reaksi. Tumbukan yang menghasilkan reaksi adalah tumbukan efektif. By Farid Qim Iya YOGYAKARTA

5 TEORI TUMBUKAN Reaksi kimia berlangsung sebagai hasil tumbukan antar partikel pereaksi Tumbukan yang menghasilkan reaksi adalah tumbukan yang efektif  arah yang tepat  energi tumbukan ≥ Ea By Farid Qim Iya YOGYAKARTA

6 Kriteria energi untuk tumbukan efektif adalah memiliki energi cukup atau minimal sama dengan energi aktivasi (pengaktifan / E a ). Kriteria posisi tumbukan memiliki posisi tumbukan yang menguntungkan untuk terbentuknya suatu produk. By Farid Qim Iya YOGYAKARTA Tumbukan efektif memiliki kriteria: 1.energi 2.posisi tumbukan.

7 Energi aktivasi, E a merupakan energi minimal yang dibutuhkan untuk berlangsungnya suatu reaksi (untuk membentuk molekul / kompleks aktif). Energi aktivasi ditafsirkan sebagai energi penghalang (barier) antara pereaksi dan produk. Tumbukan efektif = Tumbukan antar partikel pereaksi yang memiliki energi aktivasi. By Farid Qim Iya YOGYAKARTA

8 Energi aktivasi = energi minimum yang harus dimiliki pereaksi agar tumbukannya dapat menghasilkan reaksi (Tumbukan antar partikel pereaksi yang dapat membentuk komplek teraktivasi). Komplek teraktivasi (intermediate species) = keadaan molekul-molekul yang siap menjadi zat hasil reaksi. By Farid Qim Iya YOGYAKARTA

9 Reaktan ∆H = (+) Energi aktivasi tanpa katalis Energi Aktivasi dengan katalis Reaksi endoterm Produk By Farid Qim Iya YOGYAKARTA

10 Energi Aktivasi dengan katalis Energi aktivasi tanpa katalis ∆H = (-) Reaksi eksoterm Produk Reaktan By Farid Qim Iya YOGYAKARTA

11 Reaction Profile By Farid Qim Iya YOGYAKARTA

12

13 Energi aktivasi tinggi, panas reaksi rendah Energi aktivasi rendah, panas reaksi tinggi By Farid Qim Iya YOGYAKARTA

14 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI 1.Luas permukaan bidang sentuh 2.Konsentrasi pereaksi 3.Suhu 4.Katalis KLIK MATERI FLASH LAJU

15 1. Pengaruh luas permukaan bidang sentuh

16 Ukuran partikel yang berupa serbuk, reaksinya lebih cepat dibanding partikel yang berukuran kepingan. Mengapa? Sebab partikel berupa serbuk maka semua partikel langsung dapat bertumbukkan dengan pereaksi lain. Sedangkan partikel berupa kepingan maka partikel yang bertumbukkan adalah partikel-partikel yang ada dipermukaan kepingan lebih dahulu, sementara partikel yang didalam belum dapat bertumbukkan.

17 Luas Permukaan Mana yang lebih luas permukaannya? Sepotong tahu utuh atau sepotong tahu dipotong 4?

18 Luas Permukaan Pisahkan

19 Luas Permukaan

20 Lanjut

21 Luas Permukaan Perhatikan bahwa luas permukaan tahu utuh lebih kecil dari tahu yang dipotong 4 Sekarang! Mana yang lebih luas permukaannya, gula berukuran butir kasar atau gula berukuran butiran halus? Mana yang lebih mudah larut, gula yang berukuran butir kasar atau yang berukuran butiran halus ?

22 Luas Permukaan Luas permukaan mempercepat laju reaksi karena semakin luas permukaan zat, semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan Semakin luas permukaan zat, semakin kecil ukuran partikel zat. Jadi semakin kecil ukuran partikel zat, reaksi pun akan semakin cepat.

23 2. Pengaruh Konsentrasi

24 HUKUM LAJU REAKSI Hukum laju reaksi atau persamaan laju reaksi menyatakan hubungan antara konsentrasi dan laju reaksi. Reaksi aA + bB  cC + dD Persamaan laju reaksi adalah V = k [A] m [B] n V (velocity) = laju reaksi m = orde atau tingkat reaksi [A] n = orde atau tingkat reaksi [B] Orde reaksi adalah banyaknya faktor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi kecepatan reaksi.

25 Konsentrasi Pangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju disebut orde reaksi Ada reaksi berorde O, dimana tidak terjadi perubahan laju reaksi berapapun perubahan konsentrasi pereaksi. Ada reaksi berorde 1, dimana perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 2 kali. Ada reaksi berorde 2, dimana laju perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 4 kali, dst. Orde Reaksi

26 Konsentrasi Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi Konsentrasi Laju reaksi Reaksi Orde 0 Reaksi Orde 1 Reaksi Orde 2

27 Konsentrasi Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi Konsentrasi Laju reaksi Reaksi Orde 0 Reaksi Orde 1 Reaksi Orde 2

28 Konsentrasi Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi Konsentrasi Laju reaksi Reaksi Orde 2 Reaksi Orde 1 Reaksi Orde 0 Lanjut

29 3. Pengaruh suhu Pada suhu tinggi molekul-molekul bergerak lebih cepat, karena energi kinetik molekul bertambah, sehingga kemungkinan terjadinya tumbukkan antar molekul pereaksi makin besar. Atau Bertambahnya suhu menyebabkan partikel pereaksi yang memiliki Ea makin banyak, sehingga tumbukkan efektifnya bertambah.

30 4. Pengaruh katalis

31 Bagaimana Katalis bekerja ? Ea E o = energi awal E a = energi aktifasi E t = energi akhir EoEo EtEt EaEa Energi reaksi Energi reaksi tak mencapai Ea Energi reaksi mencapai reaksi Perhatikan kembali grafik energi reaksi berikut Energi Aktifasi adalah energi yang dibutuhkan oleh reaksi agar dapat berjalan dan menghasilkan perubahan Apakah Energi Aktifasi?

32 By Zahara Mardewati, ST Grafik Energi Reaksi Kimia Ea E o = energi awal E a = energi aktifasi E t = energi akhir EoEo EtEt EaEa Energi reaksi Energi reaksi tak mencapai reaksi Energi reaksi mencapai reaksi Klik lagi Klik

33 By Zahara Mardewati, ST Grafik Energi Reaksi Kimia Ea E o = energi awal E a = energi aktifasi E t = energi akhir EoEo EtEt EaEa Energi reaksi Energi reaksi tak mencapai Ea Energi reaksi terjadi reaksi Klik lagi

34 Ea EoEo EtEt EaEa EoEo EtEt EaEa Perhatikan kedua grafik berikut Klik disini Ulangi Bagaimana menurut kalian? Mengapa pada grafik 1(tanpa katalis) energi reaksi kembali ke awal sedangkan pada grafik 2 (dengan katalis) reaksi berlanjut ke akhir?

35 Pada grafik 1(tanpa katalis), energi aktifasinya tinggi sehingga energi reaksi tidak dapat melewatinya, sedangkan pada grafik 2 (dengan katalis) energi aktifasinya lebih rendah sehingga energi reaksi dapat dengan mudah melewatinya. Katalis berperan untuk menurunkan energi aktifasi tersebut, sehingga lebih mudah dilewati. Semakn rendah energi aktifasi, semakin banyak tumbukan yang efektif dan dapat menghasilkan perubahan.

36

37 Sifat-sifat katalisator: a)Katalisator tidak mengalami perubahan yang kekal dalam reaksi, tetapi dapat terlibat dalam mekanisme reaksi b)Katalisator mempercepat laju reaksi, tetapi tidak mengubah jenis maupun jumlah hasil reaksi. c)Katalisator menurunkan energy aktivasi reaksi, tetapi tidak mengubah perubahan entalpi reaksi. d)Katalisator mengubahmekanisme reaksi dengan menyediakan tahap-tahap yang memiliki energy aktivasi lebih rendah. e)Katalisator mempunyai aksi spesifik, artinya hanya dapat mengkatalis satu reaksi tertentu. f)Katalisator hanya diperlukan dalam jumlah sedikit.

38 Katalis Katalis adalah Zat yang mampu mempercepat reaksi. Ada 2 jenis katalis Katalis Aktif, yaitu katalis yang ikut terlibat dalam reaksi dan terbentuk kembali diakhir reaksi. Contoh : Gas nitrosa pada pembuatan asam sulfat dengan proses kamar timbal Katalis Pasif, yaitu katalis yang hanya berperan sebagai tempat berlangsungnya reaksi. Contoh : Serbuk Nikel pada pembentukan amoniak menurut proses Haber-Bosch

39 Katalis Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi. Ada 2 jenis katalis : 1.Katalis aktif yaitu katalis yang ikut terlibat reaksi dan pada akhir rekasi terbentuk kembali. 2.Katalis pasif yaitu katalis yang tidak ikut bereaksi, hanya sebagai media reaksi saja. Bagaimana katalis bekerja akan dibahas pada teori tumbukan Kembali

40 Katalisis Katalis meningatkan koefisien reaksi dengan menyediakan jalur reaksi alternatif (atau mekanisme) dengan energi aktivasi yang lebih rendah Katalis tidak mengubah kesetimbangan hanya mempercepat terjadinya kesetimbangan Contoh: Produksi NH 3 menggunakan katalis Pt Catalytic converter pada knalpot 40

41 Aksi Katalis 41

42 Katalis Homogen: satu fasa Heterogen: reaktan dan katalis berada pada fasa yang berbeda Contoh : pada produksi amonia N 2 + 3H 2 2NH 3 (katalis Ni) Tahapan penentu laju adalah pemutusan ikatan H-H 42

43 By Farid Qim Iya YOGYAKARTA Mekanisme reaksinya: 1. Gas H 2 dan C 2 H 4 teradsorpsi di permukaan atom logam yang bersifat aktif (sisi aktif). Hal ini mengakibatkan ikatan molekul menjadi lemah. 2. Ikatan H – H terputus dan membentuk ikatan H – logam Ni. Atom H yang tidak berikatan bergerak dipermukaan menuju molekul C 2 H Molekul H-logam ni berikatan dengan atom C dari C 2 H 4 membentuk ikatan logam Ni-C 2 H 4 4. Atom H yang lain berikatan dengan NiC 2 H 4 membentuk molekul Ni-C 2 H 6 lalu molekul C 2 H 6 terlepas dari permukaan dengan cara deadsorpsi.

44 By Farid Qim Iya YOGYAKARTA 3. Enzim = katalis yang mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam makhluk hidup, sehingga enzim dikenal pula sebagai biokatalis. Cara kerja enzim dapat diterangkan dengan metode kunci dan gembok. 4. Autokatalis = zat hasil reaksi yang berfungsi sebagai katalis. Contoh : Reaksi kalium permanganate dengan asam oksalat, mangan (II)sulfat yang terbentuk berfungsi sebagai katalis sehingga reaksi makin cepat. Reaksi perusakkan ozon oleh CFC yang menghasilkan radikal bebas Cl yang dapat sebagai autokatalis.

45

46

47

48 6.Kenaikkan suhu akan mempercepat reaksi, karena A.kenaikkan suhu akan menaikkan energi pengaktifan zat yang bereaksi B.kenaikkan suhu memperbesar konsentrasi zat yang bereaksi C.kenaikkan suhu memperbesar energi kinetik molekul pereaksi D. kenaikkan suhu memperbesar tekanan E. kenaikkan suhu memperbesar luas permukaan

49 PERHITUNGAN LAJU REAKSI TERHADAP SUHU Laju reaksi sangat bergantung pada suhu reaksi. Umumnya makin tinggi suhu reaksi, laju reaksi semakin besar atau reaksi semakin cepat berlangsung. Secara umum untuk kenaikan suhu sebesar 10 o C laju reaksi akan naik menjadi dua kali lebih besar. Secara singkat dapat dituliskan rumus hubungan antara laju reaksi (r) sesudah dan sebelum kenaikan suhu (T)

50 Oleh karena antara laju dan waktu berbanding terbalik, maka hubungan waktu (t) sesudah dan sebelum kenaikan suhu dapat dituliskan :

51 1. Suatu reaksi berlangsung 2 kali lebih cepat setiap kali suhu dinaikkan 10 o C. Bila laju reaksi pada 30 0 C adalah 2 x M/s, maka laju reaksi pada suhu 60 o C adalah: A. 6 x M/s D. 8 x M/s B.8 x M/sE. 1,6 x M/s C. 6 x M/s 2. Suatu reaksi berlangsung tiga kali lebih cepat, jika suhu dinaikkan sebesar 20 o C. Bila pada suhu 10 o C reaksi berlangsung selama 45 menit, maka pada suhu 50 o C reaksi tersebut berlangsung selama A. 1/50 menitD. 1 menit B. 1/25 menitE. 5 menit C. 1/5 menit 3. Setiap kenaikan suhu 20 o C, laju reaksi menjadi 3 kali lebih cepat dari semula, jika pada suhu 20 o C laju reaksi berlangsung 9 menit, maka laju reaksi pada suhu 80 o C adalah …. A. 1/9 menitD. 2/3 menit B. 1/6 menit E. 3/6 menit C. 1/3 menit

52 4. Pada suatu reaksi suhu dari 25 o C dinaikkan menjadi 75 o C. Jika setiap kenaikan 10 o C kecepatan menjadi 2 kali lebih cepat, maka kecepatan reaksi tersebut di atas menjadi … kali lebih cepat A. 8D. 32 B. 10E. 64 C Kenaikan suhu akan mempercepat kecepatan reaksi karena … A.kenaikan suhu akan memperbesar energi kinetik molekul pereaksi B.kenaikan suhu akan memperbesar tekanan molekul pereaksi C.kenaikan suhu akan memperkecil energi pengaktifan zat yang bereaksi D.kenaikan suhu akan memperbesar konsentrasi zat bereaksi E.kenaikan suhu akan memperbesar luas permukaan zat pereaksi

53 MATERI TAMBAHAN (PENGAYAAN) TEORI TUMBUKAN DENGAN KECEPATAN REAKSI Menurut Teori Tumbukkan kecepatan reaksi ditentukan oleh: 1. Factor frekuensi tumbukan efektif ( ) 2.Orientasi tumbukan (p)  Luas permukaan bidang sentuh (Orientasi yang tepat dari partikel-partikel pereaksi akan menghasilkan tumbukan yang efektif) Konsentrasi Suhu Syarat tumbukan efektif : Partikel pereaksi yang bertumbukkan harus memiliki energi > Ea

54 MATERI TAMBAHAN (PENGAYAAN) TEORI TUMBUKAN DENGAN KECEPATAN REAKSI Menurut Teori Tumbukkan kecepatan reaksi ditentukan oleh: 1.factor frekuensi tumbukan efektif ( ) 2.orientasi tumbukan (p). Kedua factor tersebut terkandung dalam tetapan pada kecepatan reaksi, yaitu: Oleh karena tetapan berbanding lurus dengan kecepatan reaksi maka faktor-faktor tersebut berbanding lurus dengan kecepatan reaksi. Dengan kata lain, jika frekuensi tumbukan tinggi maka kecepatan reaksi akan meningkat, sebaliknya jika frekuensi tumbukan rendah maka kecepatan reaksi akan menurun.

55 Frekuensi tumbukan dipengaruhi oleh 1.konsentrasi pereaksi. 2.Suhu reaksi Jika konsentrasi pereaksi diperbesar maka peluang untuk bertumbukan juga semakin besar. Akibatnya, tumbukan semakin sering terjadi sehingga reaksi berlangsung lebih cepat. Jika suhu reaksi dinaikkan, partikel-partikel pereaksi bergerak lebih cepat sehingga tumbukan lebih sering terjadi.

56 Faktor orientasi berhubungan dengan luas permukaan bidang sentuh zat-zat yang bereaksi. Orientasi yang tepat dari partikel-partikel pereaksi akan menghasilkan tumbukan yang efektif. Reaksi : NO(g) + ½ Cl 2 (g)  ONCl (g)

57 Mekanisme A, molekul NO dan Cl 2 saling mendekat dengan orientasi atom N mengarah pada molekul Cl 2. Selain itu, sudut orientasi berada pada posisi pembentukan ikatan O=N–Cl. Orientasi seperti ini tepat untuk terjadinya reaksi. Mekanisme B, molekul NO dan Cl saling mendekat dengan atom O mengarah pada molekul Cl 2. Oleh karena orientasinya tidak tepat untuk membentuk ikatan antara atom N dan Cl maka orientasi seperti ini tidak efektif untuk terjadinya reaksi. Reaksi antara gas NO dan gas Cl 2 NO(g) + ½ Cl 2 (g)  ONCl (g)

58 Agar tumbukan antarmolekul pereaksi efektif dan menjadi reaksi maka fraksi molekul yang bertumbukan harus memiliki energi lebih besar daripada energi pengaktifan. Menurut Arrhenius, hubungan antara fraksi tumbukan efektif dan energi pengaktifan bersifat eksponensial sesuai persamaan berikut. Keterangan: = frekuensi molekul yang bertumbukan secara efektif R = tetapan gas Ea = energi pengaktifan T = suhu reaksi (K)

59 Persamaan tersebut menunjukkan bahwa reaksi dengan energy pengaktifan kecil memiliki harga yang besar. Akibatnya, nilai tetapan laju (k) besar dan reaksi berlangsung lebih cepat. Jika suhu dinaikkan, harga menjadi besar dan tetapan laju (k) juga besar sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.


Download ppt "STANDAR KOMPETENSI: 3. Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google