Muhammad Azril - 2103872 - Pendidikan Kimia 2b - Soal Kimfis Mekanisme Reaksi [PDF]

Citation preview

TUGAS INDIVIDU KIMIA FISIKA 2 (KI342)



MEMBUAT SOAL DAN JAWABAN MENGENAI KINETIKA REAKSI



2.



Dosen Pengampu: 1. Dr. Ijang Rohman, M.Si. Dr. Eng. Asep Bayu Dani Nandiyanto, S.T., M.Eng.



Nama : Muhammad Azril Khoirindra Adilfi NIM : 2103872 Kelas : Pendidikan Kimia 2B 2021



‘



DEPARTEMEN PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA BANDUNG 2022



BAB VIII MEKANISME REAKSI KONSEKUTIF 1.



Reaksi tahap pertama yang melibatkan reaksi bromin adalah sebagai berikut: k1



Br2 (g) ⇄ 2Br (g) k-1



Hubungan konsentrasi Br (g) dengan Br2 (g) adalah… Jawab: Reaksi maju  v = k1[Br2] Reaksi mundur  v = k-1[Br][Br] = k-1[Br]2 Pada reaksi setimbang, vmaju = vmundur Dengan demikian, hubungan yang diperoleh antara lain sebagai berikut: vmaju = vmundur k1[Br2] = k-1[Br]2 [Br]2 =



𝑘1 [𝐵𝑟2 ] 𝑘−1



[Br] = √ [Br] = ( 2.



𝑘1 [𝐵𝑟2 ] 𝑘−1



𝑘1 [𝐵𝑟2 ] 𝑘−1



)



1⁄ 2



Perhatikan mekanisme reaksi berikut: k1



3A ⇄ B + C k-1



(cepat, setimbang)



k2



B + 2C → D (lambat) Tentukanlah hukum laju reaksi kedua mekanisme tersebut! Jawab:  Berdasarkan hukum laju reaksi, mekanisme reaksi kedua adalah penentu laju. Dengan demikian, diperoleh data sebagai berikut: v = k2[B][C][C] = k2[B][C]2 



(i)



Berdasarkan mekanisme reaksi 1, diperoleh data sebagai berikut: Reaksi maju  v = k1[A][A][A] = k1[A]3 Reaksi mundur  v = k-1[B][C] Pada reaksi setimbang, vmaju = vmundur Dengan demikian, hubungan yang diperoleh antara lain sebagai berikut: vmaju = vmundur k1[A]3 = k-1[B][C] 𝑘 [𝐴]3



[B] = 𝑘1



−1[𝐶]



(ii)







Melalui substitusi persamaan (ii) ke (i), diperoleh: v = k2[B][C]2 𝑘 [𝐴]3



v = k2 ( 𝑘 1



−1 [𝐶]



)[C]2



[𝐴]3



v = k [𝐶] [C]2 v = k[A]3[C] 3.



Diketahui reaksi CO dan NO2 melalui mekanisme berikut: NO2 (g) + NO2 (g)  NO3 (g) + NO (g) (lambat) CO (g) + NO3 (g)  CO2 (g) + NO2 (g) (cepat) Tentukanlah reaksi total dan persamaan laju reaksinya! Jawab:  Reaksi total NO2 (g) + NO2 (g)  NO3 (g) + NO (g) CO (g) + NO3 (g)  CO2 (g) + NO2 (g) 



NO2 (g) + CO (g)  CO2 (g) + NO (g) Persamaan laju reaksi Persamaan laju reaksi pada mekanisme tersebut ditentukan oleh reaksi lambat. Dengan demikian, persamaan reaksinya adalah v = k[NO2][NO2] = k[NO2]2



BAB IX MEKANISME REAKSI PARALEL (REAKSI SISI) 1.



Diketahui, suatu reaksi paralel dengan mekanisme sebagai berikut: k1 B (main product, 72 %) A k2



C (side product, 23 %) Diketahui nilai k1 = 8,0 × 10-4 s-1 dan k2 = 2,5 × 10-4 s-1. Tentukan selektivitas mekanisme tersebut apabila konsentrasi A sebesar 2 M Jawab: rb = k1[A] = 8,0 × 10-4 s-1 (2 M) = 16 × 10-4 M.s-1 rc = k2[A] = 2,5 × 10-4 s-1 (2 M) = 5 × 10-4 M.s-1 Dengan demikian, nilai selektivitas mekanisme reaksi tersebut adalah: Selektivitas = Selektivitas =



𝑟𝑏 𝑟𝑐 16 ×10−4 5 ×10−4



Selektivitas = 3,2 2.



Diketahui mekanisme suatu reaksi paralel adalah sebagai berikut: k1 B (k1 = 2,0 × 10-2 s-1) k2



A



C (k2 = 0,5 × 10-2 s-1)



k3



D (k3 = 3,5 × 10-2 s-1) Apabila konsentrasi zat A mula-mula sebesar 8 M dan pada waktu t, konsentrasi zat yang tersisa adalah 3 M. Berapakah nilai t? Jawab: k` = k1 + k2 + k3 k` = (2,0 + 0,5 + 3,5) × 10-2 s-1 k` = 6,0 × 10-2 s-1 Dengan demikian, waktu yang diperlukan adalah: [𝐴 ]



ln [𝐴]0 = k` × t 8𝑀



ln3 𝑀 = 6,0 × 10-2 s-1 × t 0,981 = 6,0 × 10-2 s-1 × t t=



0,981 6,0 × 10−2 𝑠 −1



t = 16,35 s



BAB X REAKSI LINDEMANN PADA TEKANAN TINGGI 1.



Buktikan bahwa reaksi yang diajukan oleh Ogg (1947) di bawah ini: k1



N2O5 ⇄ NO2 + NO3* k-1



(i)



k2



NO3 * → NO* + O2



(ii)



k3



NO* + NO3 *-  2NO2 (iii) adalah reaksi orde pertama terhadap dekomposisi N2O5 dengan hukum laju: 𝑟𝑁2 𝑂5 = k1[N2O5], dengan asumsi bahwa k -1