KINETIKA KIMIA
Mengapa
beberapa reaksi kimia berlangsung secepat kilat sementara yang lainnya
memerlukan waktu berhari-hari, berbulan-bulan bahkan tahunan untuk
menghasilkan produk yang cukup banyak? Bagaimana katalis bisa meningkatkan laju reaksi kimia?
Mengapa perubahan suhu yang sedikit saja sering memberikan efek besar
pada laju memasak? Bagaimana kajian mengenai laju reaksi kimia
memberikan informasi tentang bagaimana cara molekul bergabung membentuk
produk? Semua pertanyaan ini menyangkut kinetika kimia belum selengkap
seperti termodinamika. Masih banyak reaksi yang tetapan kesetimbangannya
telah diketahui dengan cermat, tetapi perincian lintasan reaksinya
masih belum dipahami. Ini terutama berlaku untuk reaksi yang melibatkan
banyak unsur reaktan yang membentuk produknya.
Kinetika kimia
adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari laju dan mekanisme reaksi
kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab daripada dalam
udara kering; makanan lebih cepat membusuk bila tidak didinginkan; kulit
bule lebih cepat menjadi gelap dalam musim panas daripada dalam musim
dingin. Ini merupakan tiga contoh yang lazim dari perubahan kimia yang
kompleks dengan laju yang beraneka menurut kondisi reaksi.
Definisi Laju Reaksi
Laju reaksi rerata analog dengan kecepatan rerata mobil. Jika posisi rerata mobil dicatat pada dua waktu yang berbeda, maka :
Dengan
cara yang sama, laju reaksi rerata diperoleh dengan membagi perubahan
konsentrasi reaktan atau produk dengan interval waktu terjadinya reaksi :
Jika konsentrasi diukur dalam mol L-1 dan waktu dalam detik, maka laju reaksi mempunyai satuan mol L-1s-1. Kita ambil contoh khusus. Dalam reaksi fasa gas
NO2 dan CO dikonsumsi pada saat pembentukan NO dan CO2.
Jika sebuah kuar dapat mengukur konsentrasi NO, laju reaksi rerata
dapat diperkirakan dari nisbah perubahan konsentrasi NO, ∆[NO] terhadap
interval waktu, ∆t:
Jadi
laju reaksi adalah besarnya perubahan konsentrasi reaktan atau produk
dalam satu satuan waktu. Perubahan laju konsentrasi setiap unsur dibagi
dengan koefisiennya dalam persamaan yang seimbang/stoikiometri. Laju
perubahan reaktan muncul dengan tanda negatif dan laju perubahan produk
dengan tanda positif.
Untuk reaksi yang umum:
aA + bB → cC + dD
Lajunya ialah
Hubungan ini benar selama tidak ada unsur antara atau jika konsentrasinya bergantung pada waktu di sepanjang waktu reaksi.
Menentukan Laju Reaksi :
Perhatikan penguraian nitrogen dioksida, NO2 menjadi nitrogen oksida, NO dan oksigen, O2 : 2NO2 → 2NO + O2
a. Tulislah pernyataan untuk laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO2 dan laju rata-rata bertambahnya konsentrasi NO dan O2.
b. Jika laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO2 ditetapkan dan dijumpai sebesar 4×10-13mol L-1s-1, berapakah laju rata-rata padanannya (dari) bertambahnya konsentrasi NO dan O2
Jawaban :
a. Laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO2 dinyatakan sebagai :
b. Untuk tiap dua molekul NO2 yang bereaksi terbentuk dua molekul NO. Jadi berkurangnya konsentrasi NO2 dan bertambahnya konsentrasi NO berlangsung dengan laju yang sama
Hukum Laju
Dalam membahas reaksi kesetimbangan kimia telah ditekankan bahwa reaksi ke kanan maupun ke kiri dapat terjadi begitu produk terbentuk, produk ini dapat bereaksi kembali menghasilkan reaktan semula.
Laju bersih ialah:
Laju bersih = laju ke kanan – laju ke kiri
Dapat dikatakan, pengukuran konsentrasi memberikan laju bersih, bukannya sekedar laju ke kanan. Bagaimanapun, sesaat sebelum reaksi yang dimulai dari reaktan murni, konsentrasi reaktan jauh lebih tinggi dibandingkan produknya sehingga laju ke kiri dapat diabaikan. Selain itu, banyak reaksi berlangsung sempurna (K>>1) sehingga laju yang terukur hanyalah reaksi ke kanan atau eksperimen dapat diatur agar produknya dapat dialihkan jika terbentuk. Dalam subbab ini, persamaan diberikan pada laju ke kanan saja.
0 komentar:
Posting Komentar