MATERI III. INTERPRETASI DATA PERCOBAAN [The Kinetic Analysis of Experimental Data] Dr. Sci. Muhammad ZAKIR Laboratory of Physical Chemistry Department of Chemistry Hasanuddin University Dr. Sci. Muhammad ZAKIR Laboratory of Physical Chemistry Department of Chemistry Hasanuddin University

Book source

KOMPETENSI AKHIR SESI PEMBELAJARAN MEMFORMULASIKAN DATA-DATA PERCOBAAN KE DALAM PERSAMAAN LAJU REAKSI MENGINTERPRETASI DATA-DATA PERCOBAAN KE DALAM PERSAMAAN LAJU REAKSI DAN ENERGI AKTIVASI MENERAPKAN CARA-CARA PENGUKURAN PARAMATER LAJU REAKSI

INDIKATOR PENILAIAN MAMPU MENJELASKAN CARA-CARA PENGUKURAN PARAMATER LAJU REAKSI MAMPU MENGHITUNG NILAI PARAMATER KINETIK (ORDE REAKSI, TETAPAN LAJU REAKSI etc.) BERDASARKAN DATA HASIL PERCOBAAN MAMPU MELAKUKAN INTERPRETASI DATA KINETIK SECARA TEPAT

BENTUK PEMBELAJARAN COLLABORATIVE LEARNING: CERAMAH, DISKUSI, TUTORIAL DAN KERJA KELOMPOK COMPUTER ASSISSTED LEARNING

REVIEW SATUAN TETAPAN LAJU, k BENTUK DIFERENSIAL DAN INTEGRAL LAJU REAKSI BENTUK DIFERENSIAL DAN INTEGRAL LAJU REAKSI METODE KONSTRUKSI PERSAMAAN LAJU: METODE INTEGRAL, METODE DIFERENSIAL, METODE ISOLASI maju

Review: Zero, 1 st, 2 nd order graph ln[A] t 1/[A] t (a) (b) (c)

back

Soal PR Tentukan nilai kt untuk reaksi orde dua berikut: (a) A + 2B  P (b) 2A + B  P (c) 2A + 3B  P

DATA PERCOBAAN (1) MAJU

DATA PERCOBAAN (2)

DATA PERCOBAAN (3) Data berikut adalah data untuk laju dekomposisi asetaldehida. Berdasarkan data tersebut, tentukan orde reaksi dan tetapan k.

DATA PERCOBAAN (4) Data berikut adalah data untuk reaksi trietilamina dan metil iodida dalam larutan nitrobenzena. Konsentrasi awal kedua bahan tersebut adalah 0,02 M. Berdasarkan data tersebut, tentukan orde reaksi dan tetapan k.

DATA PERCOBAAN (MASIH ASING ?) Tentukan orde reaksi, tetapan k dan persamaan lajunya !

FORWARD

LANGKAH ANALISIS DATA PERTAMA: UBAH DATA EKSPERIMEN MENJADI PLOT [REAKTAN] VS WAKTU

LANGKAH ANALISIS DATA KEDUA  (1) PAHAMI DEFENISI LAJU REAKSI: SEBERAPA CEPAT KONSENTRASI [REAKTAN] BERUBAH TERHADAP WAKTU; (2) BUAT MODEL, dll. LAJU RATA-RATA UNTUK INTERVAL WAKTU t 1 KE t 2 PADA SAAT KONSENTRASI BERKURANG DARI C 1 KE C 2 C 2 – C = GRADIEN GARIS t 2 – t 1

INFORMASI DI ATAS MASIH BELUM JELAS  LAJU YANG MANA ?LAJU YANG MANA HAL YANG DIBUTUHKAN  LAJU SEBENARNYA PADA KONSENTRASI REAKTAN TERTENTU (INSTANTANEOUS RATE)  C 2 -C 1  0 DAN t 2 -t 1  0 (GAMBAR 3.3 B)GAMBAR 3.3 B GRADIEN GARIS EF NEGATIF  TETAPI LAJU REAKSI POSITIF (RATE OF REACTION IN TERMS OF REACTANT = - GRADIENT)

KEMBALI

KETERGANTUNGAN LAJU TERHADAP KONSENTRASI Yang mana lajunya ? Yang mana lajunya ?

-dA/dt = k [A] ln[A] = ln[Ao]-kt y = a - bx

PROBLEM ANSWER Why ?

BACK rate = k [concentration] n y = k x

PROBLEMA

HUKUM ARRHENIUS (SVANTE ARRHENIUS, 1889) KETERGANTUNGAN LAJU TERHADAP TEMPERATUR

HUKUM ARRHENIUS KENAIKAN TEMPERATUR  KENAIKAN LAJU REAKSI REAKSI DALAM LARUTAN  LAJU MENINGKAT 2X SETIAP KENAIKAN TEMPERATUR SEBESAR 10 C INTRODUKSI OLEH HOOD (J.J. HOOD, Phil. Mag., 6, 371 (1878); 20, 323 (1885)  Konstanta laju suatu reaksi bervariasi dengan temperatur absolut T sesuai dengan hubungan log k = B – A’/T (1) Dimana A’ dan B adalah tetapan. log k 1/T Intercept = ?? Slope = ?? Intercept = ?? Slope = ?? Theoretical significance was given by JH van’t Hoff (1884)  PENGARUH SUHU TERHADAP KONSTANTA KESETIMBANGAN

Extended by: SVANTE ARRHENIUS (Z. Physik. Chem., 4, 226, 1889)  Arrhenius law (2) A + B C + D  kesetimbangan dinamik k1k1 k -1

(3) (4) (5) (6) (7) (8) Isokor reaksi (2)  5 SCR EKSPERIMEN DITEMUKAN BHW I DAPAT DIATUR MENJADI NOL, hub k dgn T menjadi SEPARASI:  E = E 1 – E -1  E = E 1 – E

ADA ANALOGI YANG DEKAT ANTARA PERSAMAAN KONSTANTA KSTB (2) DENGAN PERSAMAAN KONSTANTA LAJU REAKSI (8). PADA SAAT I = 0, ENERGI DARI KANAN KE KIRI  E 1 ENERGI DARI KIRI KE KANAN  E -1 SAAT REAKSI TERJADI ANTARA A DAN B, ADA KESETIMBANGAN ANTARA A + B DISATU SISI DENGAN  “A PARTICULAR COLLISION COMPLEX” DISATU SISI. COMPLEX INI DISEBUT KOMPLEKS TERAKTIVASI (ACTIVATED COMPLEX)

E1E1 Final state C+D EE E -1 Activated state X ‡ Initial state A+B ENERGI E1, ENERGI YANG DIBUTUHKAN OLEH SISTEM UNTUK MELEWATI STATE A+B KE ACTIVATED STATE AB ‡ DISEBUT SBG ENERGY OF ACTIVATION.

PERSAMAAN 8 TERINTEGRASI MENJADI ln k = - E/RT + konstanta (9) Dimana E tidak tergantung pada suhu  disebut energi aktivasi. Persamaan 9 dapat ditulis menjadi k = A e -E/RT Dimana A faktor frekuensi dari suatu reaksi. MONDAI

SUMMARY: KINETIC INVESTIGATION

CARA-CARA PENGUKURAN PARAMATER LAJU REAKSI

KETERGANTUNGAN LAJU TERHADAP TEMPERATUR

BACKBACK SLIDE 31

SLIDE SLIDE 40

References K. J. Laidler, Chemical Kinetics, McGraw-Hill, Inc, J.W. Moore and R.G. Pearson, Kinetics and Mechanism, John Wiley & Sons, Inc (available at faculty library) M.R. Wright, An Introduction to Chemical Kinetics, John Wiley & Sons, Ltd (available on line or at department library) E.T. Denisov, O.M. Sarkisov, G.I. Likhtenshtein, Chemical Kinetics: Fundamentals and New Developments, Elsevier, 2006 (available on line)