Pages

Subscribe:

Kamis, 15 September 2011

LAJU REAKSI

Laju reaksi atau kecepatan reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang api adalah contoh reaksi yang cepat.
Laju reaksi dipelajari oleh cabang ilmu kimia yang disebut kinetika kimia.
Untuk reaksi kimia

aA + bB \rarr pP + qQ

dengan a, b, p, dan q adalah koefisien reaksi, dan A, B, P, dan Q adalah zat-zat yang terlibat dalam reaksi, laju reaksi dalam suatu sistem tertutup adalah

v = - \frac{1}{a} \frac{d[A]}{dt} = - \frac{1}{b} \frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{p} \frac{d[P]}{dt} = \frac{1}{q} \frac{d[Q]}{dt}
dimana [A], [B], [P], dan [Q] menyatakan konsentrasi zat-zat tersebut.


FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

Luas permukaan sentuh

Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.

Suhu

Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu reaksi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.

Katalis

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.

Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantarakimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:

A + C \rarr AC ... (1)
B + AC \rarr AB + C ... (2)
Meskipun katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi :

A + B + C \rarr AB + C
Beberapa katalis yang pernah dikembangkan antara lain berupa katalis Ziegler-Natta yang digunakan untuk produksi masal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalitis yang paling dikenal adalah proses Haber, yaitu sintesis amonia menggunakan besi biasa sebagai katalis. Konverter katalitik yang dapat menghancurkan produk emisi kendaraan yang paling sulit diatasi, terbuat dari platina dan rodium.

Molaritas

Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut tiap satuan volum zat pelarut. Hubungannya dengan laju reaksi adalah bahwa semakin besar molaritas suatu zat, maka semakin cepat suatu reaksi berlangsung. Dengan demikian pada molaritas yang rendah suatu reaksi akan berjalan lebih lambat daripada molaritas yang tinggi.

Konsentrasi

Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrsi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat.

Persamaan laju reaksi

Untuk reaksi kimia


aA + bB \rarr pP + qQ

hubungan antara laju reaksi dengan molaritas adalah

\,v = k[A]^{n}[B]^{m}
dengan:
  • V = Laju reaksi
  • k = Konstanta laju reaksi
  • m = Orde reaksi zat A
  • n = Orde reaksi zat B
Orde reaksi zat A dan zat B hanya bisa ditentukan melalui percobaan.

TERMOKIMIA

PENGERTIAN TERMOKIMIA 

Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika disebut termokimia. Secara operasional termokimia berkaitan dengan pengukuran dan pernafsiran perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia, perubahan keadaan, dan pembentukan larutan. Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang perlu diberikan atau yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, tetapi juga perlu sebagai pengetahuan dasar untuk pengkajian teori ikatan kimia dan struktur kimia. Fokus bahasan dalam termokimia adalah tentang jumlah kalor yang dapat dihasilkan oleh sejumlah tertentu pereaksi serta cara pengukuran kalor reaksi. Supaya lebih muda memahami energi yang menyertai perubahan suatu zat, maka perlu dijawab beberapa pertanyaan berikut ini:
1.  Energi apa yang dimiliki oleh suatu zat?
2.  Hukum apa yang berlaku untuk energi suatu zat?
3.  Bagaimana menentukan jumlah energi yang menyertai suatureaksi?
4.  Bagaimana energi suatu zat dapat diukur?
5. Bagaimana kaitan antara energi yang dibebaskan atau diserap pada perubahan kimia dengan ikatan kimia?

Termokimia merupakan penerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia. Untuk memahami termokimia perlu dibahas tentang:
(a) Sistem, lingkungan, dan alam semesta.
(b) Energi yang dimiliki setiap zat.
(c) Hukum kekekalan energi.

SISTEM, LINGKUNGAN, DAN ALAM SEMESTA

Pada umumnya sebuah sistem jauh lebih kecil dari lingkungannya. Di alam ini terjadi banyak kejadian sehingga alam mengandung sistem dalam jumlah tak hingga, ada yang berukuran besar (seperti tata surya), berukuran kecil (seorang manusia dan sebuah mesin), dan berukuran kecil sekali (seperti sebuah sel dan satu atom).Akibatnya, satu sistem kecil dapat berada dalam sistem besar, atau satu sistem merupakan lingkungan bagi sistem yang lain. Akan tetapi bila sebuah sistem dijumlahkan dengan lingkungannya,akan sama besarnya dengan sebuah sistem lain dijumlahkan dengan lingkungannya, yang disebut alam semesta.

Alam semesta adalah sistem ditambah lingkungannya.Oleh sebab itu, alam semesta hanya ada satu, tiada duanya. Interaksi antara sistem dan lingkungan dapat berupa pertukaran materi dan atau pertukaran energi. Berkaitan dengan itu maka sistem dibedakan menjadi tiga , yaitu sistem terbuka, sistem tertutup, dan sistem terisolasi. 

Sistem dikatakan terbuka jika antara sistem dan lingkungan dapat mengalami pertukaran materi dan energi. Pertukaran materiartinya ada hasil reaksi yang dapat meninggalkan sistem (wadahreaksi), misalnya gas, atau ada sesuatu dari lingkungan yang dapat memasuki sistem. Sistem pada gambar 1 tergolong sistem terbuka. Selanjutnya sistem dikatakan tertutup jika antara sistem dan lingkungan tidak dapat terjadi pertukaran materi, tetapi dapat terjadi pertukaran energi. Pada sistem terisolasi, tidak terjadi pertukaran materi maupun energi dengan lingkungannnya 

Pertukaran energi antara sistem dan lingkungan dapat berupa kalor (q) atau bentuk-bentuk energi lainnya yang secara kolektif kita sebut kerja (w). Adanya pertukaran energi tersebut akan mengubah jumlah energi yang terkandung dalam sistem. Kerja adalah suatu bentuk pertukaran energi antara sistem dan lingkungan di luar kalor

BENTUK GEOMETRI MOLEKUL

Bentuk molekul berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul. Molekul diatomic sudah barang tentu linear. Molekul triatomik dapat liner atau bengkok. Intinya, makin banyak atom penyusun molekul,makin kompleks bentuknya.Perhatikan bentuk molekul dibawah ini.


Tabel 1. Susunan ruang pasangan-pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat
Bentuk molekul ditentukan melalui percobaan. Namun demikian molekul-molekul sederhana dapat diramalkan bentuknya berdasarkan pemahaman tentang struktur electron dalam molekul. Kita akan membahas cara meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori tolak menolak electron-elektron pada kulit luar atom pusatnya yang disebut teori domain elektron

Kamis, 08 September 2011

TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM


Pada tahun 1924, Louis de Broigle mengemukakan bahwa elektron bergerak dengan melakukan gerak gelombang. Kemudian, Model Atom Mekanika Kuantum di kembangkan oleh Werner Heisenberg dan Erwin Schrodinger.
Apakah perbedaan antara Model Atom Mekanika Kuantum dengan Model Atom Bohr?

 No
Model Atom Bohr
Model Atom Mekanika Kuantum
   1
Elektron bergerak dalam lintasannya yang berbentuk lingkaran
Electron bergerak dalam orbital dengan melakukan gerak gelombang
   2
Electron mengitari inti atom pada lintasan (kulit) dengan tingkat energi tertentu
Electron mengitari inti atom pada orbital yang membentuk kulit
   3
Posisi sebuah electron yang bergerak mengelilingi inti atom dapat ditentukan
Posisi sebuah electron yang bergerak mengelilingi inti atom tidak dapat ditentukan

Bagaimanakah struktur atomnya?
Untuk lebih mengetahui strukturnya, kita harus mengetahui istilah yang disebut dengan “bilangan kuantum”.

Ada empat jenis bilangan kuantum, yaitu;
- Bilangan Kuantum Utama (n)
- Bilangan Kuantum Azimuth (l)
- Bilangan Kuantum Magnetik (m)
- Bilangan Kuantum Spin (s)


Bilangan Kuantum Utama (n)
Adalah bilangan yang menyatakan tingkat energi atau kulit elektron berada

Nomor Kulit
Kulit
Jumlah elektron max (2n)2
(n=1)
K
2(1)2 = 2
(n=2)
L
2(2)2 = 8
(n=3)
M
 2(3)2 = 18
(n=4)
N
  2(4)2 = 32
 

Bilangan Kuantum Azimuth (l)
Adalah bilangan yang menyatakan letak suatu subkulit
     
No Kulit
Kulit
Nilai Subkulit
Subkulit
(n=1)
K
0
s
(n=2)
L
0, 1
p
(n=3)
M
0, 1 ,2
d
(n=4)
N
0, 1, 2, 3
f

Subkulit
Jumlah Orbital
s
1
p
3
d
5
f
7


Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Adalah bilangan yang menyatakan letak suatu orbital itu berada

Subkulit
Nilai (m)
s
0
p
-1,0,+1
d
-2,-1, 0, +1, +2
f
-3, -2,-1, 0 +1, +2, +3

Contoh :
Tentukan keempat bilangan kuantum dari unsur Na & Fe (Z Na = 11, Z Fe = 26)

·          11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1
3s1   : n = 3, l = 0, m = 0, s = + 1/2

·          26Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
3d6   : n = 3, l = 2, m = -2, s = - 1/2