Penentuan Orde Reaksi Integral Dan Diferensial [PDF]

  • Author / Uploaded
  • Jian
  • 0 0 0
  • Suka dengan makalah ini dan mengunduhnya? Anda bisa menerbitkan file PDF Anda sendiri secara online secara gratis dalam beberapa menit saja! Sign Up
File loading please wait...
Citation preview

Teknik Reaksi Kimia 1 Kelompok 14



Arida Natasya Maura (3335190110) Jihan Fauziyah (3335190025)



MATERI YANG AKAN DISAMPAIKAN



β€œPenentuan Orde Reaksi Dengan



Metode Integral, Differensial dan Waktu Paruh Pada Reaktor Batch”



PENDAHULUAN



01 Kinetika Kimia suatu studi tentang laju reaksi atau seberapa cepat proses reaksi berlangsung dalam waktu tertentu, perubahan konsentrasi reaktan atau produk sebagai fungsi waktu dan mekanisme reaksi kimia dimana suatu zat dikonversikan menjadi zat lain



02 Laju Reaksi Laju reaksi kimia dapat dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi dari reaktan (atau produk) terhadap waktu.



03 Orde Reaksi Orde reaksi adalah jumlah pangkat konsentrasikonsentrasireaktan-reaktan didalam persamaan laju reaksi. yang menghasilkan suatu garis lurus



Reaktor Batch Reaktor kimia adalah wadah yang dirancang untuk proses reaksi kimia berlangsung didalamnya. Reaktor dirancang berdasarkan fitur seperti kondisi operasi atau jenis fase dalam proses reaksi kimia dan dimensi reaktor. β€’ Reaktor batch merupakan tempat terjadinya suatu reaksi kimia tunggal, yaitu reaksi yang berlangsung hanya satu persamaan laju reaksi yang berpasangan dengan persamaan kesetimbangan dan stoikiometri. Reaktor batch atau reaktor tertutup adalah suatu reaktor di mana tidak aliran masuk maupun keluar selama reaksi berlangsung.



Reaktan dimasukkan sekaligus pada saat awal, kemudian hasil reaksi diambil setelah jangka waktu tertentu. Reaktor jenis ini biasanya digunakan untuk produksi berkapasitas kecil misalnya proses pelarutan padatan, pencampuran produk, batch distillation, kristalisasi, ekstraksi cair, polimerisasi, dan fermentasi. Persamaan umum untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk mencapai konversi tertentu pada kondisi isotermal maupun non isotermal reaktor batch sebagai berikut: (Levenspiel, 1999)



Batch Reactor



Batch Reactor With Coflux Jacket



Reaktor Batch Volume Konstan Reaktor batch volume konstan mengacu pada volume campuran reaksi, bukan pada volume reaktor. Dengan demikian istilah ini sebenarnya merupakan suatu sistem reaksi dengan densitas konstan. Nilai suatu laju reaksi dari komponen i dalam sistem reaktor batch volume konstan i menjadi :



π‘Ÿπ‘– =



1 𝑑𝑁𝑖 𝑑(𝑁𝑖 /𝑉) 𝑑𝐢𝑖 = = 𝑉 𝑑𝑑 𝑑𝑑 𝑑𝑑



………… (1)



Untuk gas ideal dimana, C = p/RT π‘Ÿπ‘– =



1 𝑑𝑝𝑖 𝑅𝑇 𝑑𝑑



………… (2)



Dengan demikian, laju reaksi dari setiap komponen didapatkan dari laju perubahan konsentrasinya atau tekanan parsialnya. Jadi bagaimanapun reaksinya, rumus diatas digunakan untuk mencari laju reaksi didasarkan pada konsentrasi dan tekanan parsialnya. (Octave Levenspiel, 1999).



Untuk reaksi yang melibatkan gas dengan mol yang berubah-ubah cara sederhana untuk mencari laju reaksinya adalah dengan mengikuti perubahan tekanan total Ο€ dari sistem. Berikut penjelasannya: Misalkan persamaan stoikiometri umum seperti diperlihatkan oleh gambar berikut:



Asumsikan bahwa hukum gas ideal berlaku untuk setiap reaktan yang ditulis, (diketahui dari stoikiometri bahwa 𝑁𝐴 = 𝑁𝐴0 βˆ’ π‘Žπ‘₯) maka:



𝐢𝐴 =



𝑝𝐴 𝑁𝐴 𝑁𝐴0 βˆ’ π‘Žπ‘₯ = = 𝑅𝑇 𝑉 𝑉



………… (4)



Dengan menggabungkan persamaan 3 dan 4, didapatkan : π‘βˆ’π‘0 (dengan π‘₯ = ) βˆ†π‘›



Jumlah mol mula-mula: 𝑁0 = 𝑁𝐴0 + 𝑁𝐡0 + β‹― + 𝑁𝑅0 + 𝑁𝑆0 + β‹― + π‘π‘–π‘›π‘’π‘Ÿπ‘‘ Jumlah mol pada saat t:



………… (3)



𝑁 = 𝑁0 + π‘₯ π‘Ÿ + 𝑠 + β‹― βˆ’ π‘Ž βˆ’ 𝑏 βˆ’ β‹― = 𝑁0 + π‘₯ βˆ†π‘› Dimana :



𝑁𝐴0 π‘Ž 𝑁 βˆ’ 𝑁0 βˆ’ 𝑉 βˆ†π‘› 𝑉 Atau π‘Ž 𝑝𝐴 = 𝐢𝐴 𝑅𝑇 = 𝑝𝐴0 βˆ’ (πœ‹ βˆ’ πœ‹0 ) βˆ†π‘› ………… (5) 𝐢𝐴 =



βˆ†π‘› = π‘Ÿ + 𝑠 + β‹― βˆ’ π‘Ž βˆ’ 𝑏 βˆ’ β‹―



Perlu ditekankan bahwa jika stoikiometri tidak diketahui secara tepat, atau jika persamaan stoikiometri lebih dari satu maka langkah dengan menggunakan tekanan total diatas tidak dapat digunakan.



Dari persamaan-persamaan sebelumnya didapatkan suatu konversi yang menghasilkan satu persamaan yang cukup penting. Sebut disini sebagai konversi fraksi atau fraksi reaktan suatu zat, misalnya A disebut konversi dari A dengan simbol 𝑋𝐴 . Misalkan 𝑁𝐴0 adalah jumlah mula-mula dari A dalam suatu reaktor pada t = 0, dan 𝑁𝐴 adalah jumlah A sekarang pada waktu t. Maka konversi dari A pada volume konstan adalah:



𝑋𝐴 =



𝑁𝐴0 βˆ’ 𝑁𝐴 𝑁𝐴 ΀𝑉 𝐢𝐴 =1βˆ’ =1βˆ’ 𝑁𝐴0 𝑁𝐴0 ΀𝑉 𝐢𝐴0



………… (6)



Dan



𝑑𝑋𝐴 = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 𝐢𝐴0



………… (7)



Penentuan Orde Reaksi Pada Reaktor Batch



Metode Paruh Waktu



Metode Integral Metode Diferensial



METODE INTEGRAL



Metode Integral Metode integral ini didasari pada integrasi persamaan kecepatan reaksi. Analisis data kinetika dilakukan dengan mengintegrasikan dan membandingkan fungsi konsentrasi terhadap waktu. Metode ini berguna untuk tipe reaksi sederhana yang sesuai dengan reaksi elementer.



Penentuan tipe nilai K Metode analisis integral merupakan suatu cara untuk memperkirakan persamaan reaksi dengan menggunakan integral dan membandingkan perkiraan grafik dengan data yang diperoleh dari percobaan.



βˆ’π‘Ÿπ΄ = π‘—π‘–π‘˜π‘Ž 𝑛 = 0,



π‘—π‘–π‘˜π‘Ž 𝑛 = 1, π‘—π‘–π‘˜π‘Ž 𝑛 = 2,



𝑑𝐢𝐴 = 𝐾[𝐴]𝑛 𝑑𝑑 [𝐴]0 βˆ’ 𝐴 = 𝐾𝑑



ln



[𝐴]0 = 𝐾𝑑 [𝐴]



1 1 βˆ’ = 𝐾𝑑 [𝐴] [𝐴]0



Irreversible Unimolecular Type First Order Reactions Dimisalkan ada sebuah reaksi seperti ini : A Produk Misalkan uji persamaan laju orde pertama dari jenis berikut



βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 = π‘˜πΆπ΄ 𝑑𝑑



………… (8)



Dengan memisahkan dan mengintegralkan kedua ruas, maka akan didapatkan 𝐢𝐴



𝑑 𝑑𝐢𝐴 βˆ’ΰΆ± = π‘˜ ΰΆ± 𝑑𝑑 𝐢𝐴0 𝐢𝐴 0 𝐢𝐴 βˆ’ ln = π‘˜π‘‘ 𝐢𝐴0



Pada persamaan konversi (persamaan 6 dan 7), maka persamaan laju reaksi pada persamaan 8 menjadi (βˆ’π‘‘πΆπ΄ = 𝑑𝑋𝐴 𝐢𝐴0 ) dari persaman 6 dan 𝐢𝐴 = 𝐢𝐴0 1 βˆ’ 𝑋𝐴 dari persamaan 7). 𝑑𝑋𝐴 = π‘˜(1 βˆ’ 𝑋𝐴 ) 𝑑𝑑 Dengan pindah ruas dan di integrasikan, maka didapat : 𝑋𝐴



………… (9)



𝑑 𝑑𝑋𝐴 ΰΆ± = π‘˜ ΰΆ± 𝑑𝑑 1 βˆ’ 𝑋 𝐴 0 0 Atau βˆ’ ln 1 βˆ’ 𝑋𝐴 = π‘˜π‘‘



Suatu grafik atau plot dari ln 1 βˆ’ 𝑋𝐴 atau ln 𝐢𝐴 ΀𝐢𝐴0 terhadap t, ditunjukkan pada gambar berikut, grafik ini memberikan suatu garis lurus dari titik asal (titik 0).



Irreversible Bimolecular Type Second Order Reactions Misalkan suatu reaksi :



A+B



Produk



Berdasarkan reaksi tersebut, persamaan laju yang sesuai adalah: 𝑑𝐢𝐴 𝑑𝐢𝐡 βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’ =βˆ’ = π‘˜πΆπ΄ 𝐢𝐡 ………… (10) 𝑑𝑑 𝑑𝑑



Perhatikan bahwa jumlah A dan B yang bereaksi pada waktu t adalah sama dan diberikan oleh 𝐢𝐴0 𝑋𝐴 , maka persamaan 10 dapat dituliskan dalam bentuk 𝑋𝐴 sebagai: βˆ’π‘Ÿπ΄ = 𝐢𝐴0



𝑑𝑋𝐴 𝑑𝑑



= π‘˜(𝐢𝐴0 βˆ’πΆπ΄0 𝑋𝐴 )(𝐢𝐡0 βˆ’πΆπ΄0 𝑋𝐴 )



Dimana, 𝐢𝐴 = (𝐢𝐴0 βˆ’ 𝐢𝐴0 𝑋𝐴 ) 𝐢𝐡 = (𝐢𝐡0 βˆ’ 𝐢𝐡0 𝑋𝐡 )



………… (11)



Misalkan 𝑀 = 𝐢𝐡0 ΀𝐢𝐴0 , merupakan perbandingan (rasio) molar mula-mula dari suatu reaktan.



Maka akan diperoleh:



βˆ’π‘Ÿπ΄ = 𝐢𝐴0



𝑑𝑋𝐴 𝑑𝑑



= π‘˜πΆ 2𝐴0 (1 βˆ’ 𝑋𝐴 )(M βˆ’ 𝑋𝐴 )



Jika dipisahkan menurut variabelnya, lalu diintegralkan, maka menjadi: 𝑋𝐴



ΰΆ± 0



𝑑 𝑑𝑋𝐴 = 𝐢𝐴0 π‘˜ ΰΆ± 𝑑𝑑 (1 βˆ’ 𝑋𝐴 )(𝑀 βˆ’ 𝑋𝐴 ) 0



Setelah dipecahkan kedalam pecahan parsialnya, diintegralkan dan disederhanakan, maka akan menghasilkan persamaan berikut, yaitu : ln



1 βˆ’ 𝑋𝐡 𝑀 βˆ’ 𝑋𝐴 𝐢𝐡 𝐢𝐴0 𝐢𝐡 = ln = 𝑙𝑛 = 𝑙𝑛 = 𝐢𝐴0 𝑀 βˆ’ 1 π‘˜π‘‘ = 𝐢𝐡0 βˆ’ 𝐢𝐴0 π‘˜π‘‘, 1 βˆ’ 𝑋𝐴 𝑀(1 βˆ’ 𝑋𝐴 ) 𝐢𝐡0 𝐢𝐴 𝑀𝐢𝐴 𝑀≠1



Gambar dibawah menunjukan dua cara memperoleh plot linear antara fungsi konsentrasi dan waktu untuk hukum laju reaksi orde kedua ini



Untuk kasus 1 2A Produk Persamaan diferensial orde kedua menjadi:



1 1 1 𝑋𝐴 βˆ’ = = π‘˜π‘‘ 𝐢𝐴 𝐢𝐴0 𝐢𝐴0 1 βˆ’ 𝑋𝐴



𝑑𝑋𝐴 2 βˆ’π‘Ÿπ΄ = 𝐢𝐴0 = π‘˜πΆπ΄2 = π‘˜πΆπ΄0 (1 βˆ’ 𝑋𝐴 )2 𝑑𝑑



Untuk kasus 2 A + 2B Produk Untuk urutan pertama terhadap A dan B, maka orde kedua secara keseluruhan, yaitu: βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 2 = π‘˜πΆπ΄ 𝐢𝐡 = π‘˜πΆπ΄0 1 βˆ’ 𝑋𝐴 𝑀 βˆ’ 2𝑋𝐴 𝑑𝑑



Integrasinya menjadi: 𝑙𝑛



𝐢𝐡 𝐢𝐴0 𝑀 βˆ’ 2𝑋𝐴 = 𝑙𝑛 = 𝐢𝐴0 𝑀 βˆ’ 2 π‘˜π‘‘, 𝐢𝐡0 𝐢𝐴 𝑀(1 βˆ’ 𝑋𝐴 )



𝑀≠2



Ketika rasio reaktan stoikiometri digunakan dalam bantuk integrasinya, yaitu: 1 1 1 𝑋𝐴 βˆ’ = = 2π‘˜π‘‘, 𝐢𝐴 𝐢𝐴0 𝐢𝐴0 1 βˆ’ 𝑋𝐴



Hasil integrasi menjadi:



𝑀=2



Irreversible Trimolecular Type Third Order Reactions Misalkan suatu reaksi :



A+B+D



Produk



Berdasarkan reaksi tersebut, persamaan laju yang sesuai adalah:



βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 = π‘˜πΆπ΄ 𝐢𝐡 𝐢𝐷 𝑑𝑑



Perhatikan bahwa jumlah A dan B yang bereaksi pada waktu t adalah sama dan diberikan oleh 𝐢𝐴0 𝑋𝐴 , maka persamaan tersebut dapat dituliskan dalam bentuk 𝑋𝐴 sebagai: 𝐢𝐴𝐡



𝑑𝑋𝐴 3 = π‘˜πΆπ΄0 1 βˆ’ 𝑋𝐴 𝑑𝑑



𝐢𝐡0 βˆ’ 𝑋𝐴 𝐢𝐴0



𝐢𝐷0 βˆ’ 𝑋𝐴 𝐢𝐴0



Jika dipisahkan menurut variabelnya dalam pecahan parsial, lalu di integralkan, maka menjadi: 1 𝐢𝐴0 1 𝐢𝐡0 𝑙𝑛 + 𝑙𝑛 (𝐢𝐴0 βˆ’ 𝐢𝐡0 )(𝐢𝐴0 βˆ’ 𝐢𝐷0 ) 𝐢𝐴 (𝐢𝐡0 βˆ’ 𝐢𝐷0 )(𝐢𝐡0 βˆ’ 𝐢𝐴0 ) 𝐢𝐡 1 𝐢𝐷0 + 𝑙𝑛 = π‘˜π‘‘ (𝐢𝐷0 βˆ’ 𝐢𝐴0 )(𝐢𝐷0 βˆ’ 𝐢𝐴0 ) 𝐢𝐷 Jika 𝐢𝐷0 jauh lebih besar dari pada 𝐢𝐴0 dan 𝐢𝐡0 , reaksinya menjadi reaksi orde kedua.



Untuk reaksi, A + 2B



R Persamaan laju reaksinya adalah



βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 = π‘˜πΆπ΄ 𝐢𝐡2 𝑑𝑑



Dalam hal konversi, laju reaksi menjadi 𝑑𝑋𝐴



𝑑𝑑



Dimana 𝑀 =



2 = π‘˜πΆπ΄0 (1 βˆ’ 𝑋𝐴 )(𝑀 βˆ’ 2𝑋𝐴 )2



𝐢𝐡0 𝐢𝐴0



(2𝐢𝐴0 βˆ’ 𝐢𝐡0 )(𝐢𝐡0 βˆ’ 𝐢𝐡 ) 𝐢𝐴0 𝐢𝐡 + 𝑙𝑛 = (2𝐢𝐴0 βˆ’ 𝐢𝐡0 )2 π‘˜π‘‘, (𝐢𝐡0 𝐢𝐡 ) 𝐢𝐡0 𝐢𝐡



Hasil integrasinya menjadi, 1 1 βˆ’ 2 = 8π‘˜π‘‘, 𝐢𝐴2 𝐢𝐴0



𝑀=2



𝑀 β‰ 2



Contoh Soal Didalam sebuah reactor batch bervolume-tetap, reaktan A terdekomposisi menurut persamaan reaksi homogen berikut : A -> produk Komposisi A dalam reactor (𝐢𝐴) yang diukur pada berbagai variasi waktu t disajikan sebagai berikut :



T (detik)



0



20



40



60



120



180



300



Ca(mol/lite)



10



8



6



5



3



2



1



???



Tentukan persamaan kinetika reaksi yang merepresentasikan data-data kinetic tersebut diatas, dengan menggunakan teknik integral !! Persamaan kecepatan reaksi dianggap mengikuti model hukum pangkat : βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 = π‘˜πΆπ΄π‘› 𝑑𝑑



???



Penyelesaian dengan metode integral Teknik integral dapat dilakukan melalui metode grafik dan metode merata-ratakan harga k (khususnya, long interval k average procedure), pada beberapa harga orde reaksi yang ditebak. Untuk persamaan kecepatan reaksi : βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 = π‘˜πΆπ΄π‘› 𝑑𝑑



𝑛 = 0,



π‘˜=



𝐢𝐴0 βˆ’ 𝐢𝐴 𝑑 𝑙𝑛



𝐢𝐴0 𝐢𝐴 𝑑



𝑛 = 1,



π‘˜=



𝑛 = 2,



1 1 βˆ’ = π‘˜π‘‘ 𝐢𝐴 𝐢𝐴0



n=0, maka persamaan kecepatan reaksi yang telah diintegrasi menjadi: π‘ͺπ‘¨πŸŽ βˆ’ π‘ͺ𝑨 = π’Œπ’• (a) sehingga harga k tebakan orde-0 menjadi :



π’Œ=



π‘ͺπ‘¨πŸŽ βˆ’π‘ͺ𝑨 𝒕



(b)



n=1, maka persamaan kecepatan reaksi yang telah diintegrasi menjadi: 𝒍𝒏π‘ͺπ‘ͺπ‘¨πŸŽ = π’Œπ’• (c) sehingga harga k tebakan orde-1 menjadi: 𝑨



π’Œ=



π‘ͺ 𝒍𝒏 π‘¨πŸŽ π‘ͺ𝑨 𝒕



(d)



n=2, maka persamaan kecepatan reaksi yang telah diintegrasi menjadi : 𝟏 𝟏 βˆ’ = π’Œπ’• (e) sehingga harga k tebakan orde -2 menjadi: π‘ͺ𝑨



π‘ͺπ‘¨πŸŽ



π’Œ=



𝟏 𝟏 βˆ’ π‘ͺ𝑨 π‘ͺπ‘¨πŸŽ



𝒕



(f)



Hasil perhitungan dan Plot terhadap pesamaan (a), (c), dan (e) tersaji pada 3 buah grafik dan tabel dibawah ini.



METODE DIFERENSIAL



Metode Diferensial



Metode analisis diferensial ini berhubungan langsung dengan persamaan laju diferensial yang akan diujikan. Metode ini mengevaluasi seluruh istilah di dalam persamaan, meliputi turunan 𝒅π‘ͺπ’Š 𝒍𝒅𝒕 serta pengujian ketepatan persamaan dengan percobaan.



Kita ambil contoh: terdapat satu set data 𝐢𝐴 terhadap 𝑑 yang diinginkan untuk sesuai dengan persamaan M-M βˆ’π’“π‘¨ = βˆ’



𝒅π‘ͺ𝑨 π’ŒπŸ π‘ͺ𝑨 = 𝒅𝒕 𝟏 + π’ŒπŸ π‘ͺ𝑨



βˆ’π’“π‘¨ = βˆ’



𝒅π‘ͺ𝑨 π’ŒπŸ π‘ͺ𝑨 = 𝒅𝒕 𝟏 + π’ŒπŸ π‘ͺ𝑨



Plot yang dihasilkan 𝟏 𝟏 oleh terhadap (βˆ’π’“π‘¨ )



Dengan menggunakan metode diferensial, kita bisa mendapatkan nilai dari βˆ’π’“π‘¨ terhadap π‘ͺ𝑨 . Lalu untuk membuat plot garis lurus untuk π’ŒπŸ dan π’ŒπŸ terdapat dua cara. Yang pertama, kita bisa merubah bentuk persamaan menjadi sebagai berikut:



1 1 π‘˜2 = + (βˆ’π‘Ÿπ΄ ) π‘˜1 𝐢𝐴 π‘˜1



adalah linier, seperti gambar grafik disamping.



Untuk cara yang kedua, kita dapat mengalikan persamaan (Pers. 1) dengan π’ŒπŸ (βˆ’π’“π‘¨ ) dan akan menghasilkan persamaan: π’ŒπŸ



(βˆ’π‘Ÿπ΄ ) = ….(Pers. 1)



π‘ͺ𝑨



π‘˜1 π‘˜2



βˆ’



1



βˆ’π‘Ÿπ΄



π‘˜2



𝐢𝐴



….(Pers. 2)



Plot yang dihasilkan dari βˆ’π‘Ÿπ΄ terhadap (βˆ’π‘Ÿπ΄ ) adalah linier seperti pada gambar 𝐢𝐴



disamping. Begitulah kedua cara untuk π’Œ π‘ͺ menguji persamaan βˆ’π’“π‘¨ = 𝟏 𝑨 𝟏+ π’ŒπŸ π‘ͺ𝑨



dengan analisis diferensial



Persamaan dapat diubah menjadi bentuk yang sesuai agar menghasilkan plot yang linier. Ini akan memudahkan kita untuk menguji persamaan dengan menggunakan metode diferensial.



Contoh Soal Sebuah reaktan A terurai di dalam reaktor batch menjadi A β†’ produk Komposisi A dalam reaktor tersebut diukur pada variasi waktu yang berbeda, hasilnya seperti berikut: Kolom 1



Kolom 2



Kolom 3



Kolom 4



Waktu t, s



Konsentrasi π‘ͺ𝑨 , mol/liter



π‘ͺπ‘¨πŸŽ π‘ͺ𝑨



𝟏 π‘ͺ𝑨



0



π‘ͺπ‘¨πŸŽ = 10



ln 10/10 = 0



0.1



20



π‘ͺπ‘¨πŸŽ = 8



ln 10/8 = 0.2231



0.125



40



π‘ͺπ‘¨πŸŽ = 6



0.511



0167



6-



π‘ͺπ‘¨πŸŽ = 5



0.6931



0.200



120



π‘ͺπ‘¨πŸŽ = 3



1.204



0.333



180



π‘ͺπ‘¨πŸŽ = 2



1.609



0.500



300



π‘ͺπ‘¨πŸŽ = 1



2.303



1.000



𝒍𝒏



Buatlah persamaan laju orde-n agar sesuai dengan dengan data konsentrasi terhadap waktu pada tabel di atas!



Penyelesaian 01. Data yang terdapat pada tabel,



yaitu waktu dan konsentrasi di plotkan ke dalam grafik sehingga didapat hasil sebagai berikut



02. Lalu gambarkan kurva untuk mewakili setiap data yang terdapat pada tabel. Kemudian gambarkan garis singgung pada nilai π‘ͺ𝑨 = 10, 8, 6, 5, 3, 2, 1, kemudian evaluasi garis singgung pada kurva.



Penyelesaian 03. Untuk menyesuaikan persamaan laju orde-n ke dalam data, gunakan persamaan berikut



βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 = π‘˜πΆπ΄π‘› 𝑑𝑑



04. Beri logaritma untuk kedua sisi sehingga menjadi :



05. Selanjutnya plotkan hasil ke dalam kurva. log10 βˆ’



𝑑𝐢𝐴 = log10 π‘˜ + 𝑛log10 𝐢𝐴 𝑑𝑑



Lalu nilai kemiringan dan ttitik potong akan menghasilkan nilai n dan k,



Maka, didapat persamaan laju yaitu sebagai berikut:



𝑑𝐢𝐴 βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’ = 𝑑𝑑



liter 0.43 mol 1.43 0,005 𝐢 𝐴 , mol0.43 . s liter . s



METODE PARUH WAKTU



WAKTU PARUH



Waktu paruh (half-life) merupakan waktu yang dibutuhkan oleh suatu reaksi agar konsentrasi reaktan menjadi setengah dari konsentrasi reaktan awal.



Jika V konstan



βˆ’π‘Ÿπ΄ = βˆ’



𝑑𝐢𝐴 𝑑𝑑



= π‘˜πΆπ΄π‘Ž



𝐢𝐴 1βˆ’π›Ό βˆ’ 𝐢𝐴01βˆ’π›Ό = 𝛼 βˆ’ 1 π‘˜π‘‘



𝑑=



1 1 1 1 𝐢𝐴0 π›Όβˆ’1 βˆ’ = ( ) βˆ’1 π‘˜(𝛼 βˆ’ 1) 𝐢𝐴 π›Όβˆ’1 𝐢𝐴0 π›Όβˆ’1 π‘˜πΆπ΄0 π›Όβˆ’1 (𝛼 βˆ’ 1) 𝐢𝐴



Pada 𝑑1/2 1 𝐢𝐴 = 𝐢𝐴0 2



2π›Όβˆ’1 βˆ’ 1 1 π‘˜(𝛼 βˆ’ 1) 𝐢𝐴0 π›Όβˆ’1



π‘›π›Όβˆ’1 βˆ’ 1 1 π‘˜(𝛼 βˆ’ 1) 𝐢𝐴0 π›Όβˆ’1



Demikian pula



ln𝑑1/2



2π›Όβˆ’1 βˆ’ 1 = ln + 1 βˆ’ 𝛼 ln𝐢𝐴0 π‘˜(𝛼 βˆ’ 1)



Thank You