REAKSI KOMPLEKS APA Umumnya reaksireaksi yang terjadi alam
- Slides: 31
REAKSI KOMPLEKS
APA ? Umumnya reaksi-reaksi yang terjadi alam atau di lab tidak berlangsung melalui tumbukan tunggal antara molekul 2 reaktan, tetapi memiliki mekanisme yang melibatkan beberapa proses elementer atau step 2 reaksi. Reaksi Kompleks
Important points: - konstruksi/desain persamaan laju k A P rate = k [A] - tetapan laju dari persamaan terintegrasi (orde 1) k t = ln [A]0 /[A] - reaksi kompleks integrasi numerik (computer)
Klasifikasi ada 3 jenis 1. Reaksi paralel reaktan mengalami dua atau lebih reaksi secara independen dan bersamaan 2. Reaksi seri produk reaksi yang satu adalah reaktan buat reaksi berikutnya 3. Kombinasi seri-paralel
REAKSI PARALEL u 1. Reaksi paralel orde satu u 2. Dua reaksi paralel orde satu, produk sama u 3. Reaksi paralel orde tinggi, semua orde sama u 4. Reaksi paralel orde satu dan orde dua
Reaksi kompleks: gabungan dari beberapa reaksi elementer Laju pembentukan bertanda positif; Laju penguraian bertanda negatif Dogra et. al, p. 642 +d[A]/dt = -k 1[A][B]+k 2[C][D]
1. Reaksi paralel orde pertama [V]/[U] = k 2/k 1 [W]/[U] = k 3/k 1 CONTOH: HIDROLISIS ISOPROPIL KLORIDA DALAM MEDIA AIR BERLANGSUNG DENGAN 2 MEKANISME REAKSI
Reaksi (1) Reaksi (2) Reaksi (3) TOTAL LAJU PENGURANGAN A DIMANA k = k 1 + k 2 + k 3
Karena U 0 = V 0 = W 0 = 0 Maka V/U = k 2/k 1 W/U = k 3/k 1
Grafik konsentrasi vs waktu untuk reaksi paralel orde satu (rasio produk = konstan)
2. Dua reaksi paralel orde satu, produk sama CONTOH: 1. DALAM PELURUHAN RADIOAKTIF S-35 Cl-35 + S-34 + p Cl-35 2. HYDROLYSIS KLORIDA ALIFATIK TERSIER (Brown and Fletcher , JACS, 71, 1845 (1949)
- d. A/dt = k 1 A A = A 0 e-k 1 t dan – d. B/dt = k 2 B B = B 0 e-k 2 t C~ = A 0 + B 0 Konsentrasi produk, C C = A 0 – A + B 0 – B = C~ – A 0 e-k 1 t – B 0 e-k 2 t C~ – C = A 0 e-k 1 t + B 0 e-k 2 t Plot log – log seperti gambar; ada lengkungan Pada daerah linier, A habis : Log B = log (C~-C) = log B 0 – k 2 t/2. 303 Slope and intercept B 0 dan k 2 Deviasi dari plot orde satu dalam hydrolisis diethylbutyl-carbynil chloride (dr contoh 2)
Dari data sebelah B bisa dihitung, dan A = C~ – C – B Plot log A vs t A 0 dan k 1 Isomer dari sintesis t-klorida A = 35% , dan B = 65% Dua reaksi hydrolisis paralel dari isomer (produk sama)
3. Reaksi paralel orde tinggi, semua orde sama k 1 a. A + b. B U k 2 a. A + b. B V k 3 a. A + b. B W V/U = k 2/k 1
4. Reaksi paralel orde satu dan orde dua HIDROLISIS HALIDA ORGANIK - SN 1 (ORDE 1) - SN 2 (ORDE 2) Ingold et. al. J. Chem. Soc. 1936, 225. Orde 1 Jika produk = x k 1 A E + cepat B C Orde 2 A+B D+E k 2 C+D Plot dx/dt /(a-x) vs (b-x) lbh gampang (experimentally) k 1 dan k 2
REAKSI SERI ORDE PERTAMA FORMAT REAKSI -d[A]/dt = k 1[A] d[B]/dt = k 1[A] – k 2[B] d[C]/dt = k 2[B]
PERSAMAAN LAJU TERINTEGRASI UNTUK BEBERAPA REAKSI KOMPLEKS Sistem Persamaan Diferensial Persamaan Terintegrasi d[P]/dt = k 1[A] + k 2[A]2 d[P 1]/dt = k 1[A] etc. d[P]/dt = k 1[A] + k 2[B] -d[A]/dt = k 1[A] d[B]/dt = k 1[A] – k 2[B] d[C]/dt = k 2[B] [P 1] = [P 1]0 + k 1[A]0/k [1 - exp(-kt)], etc. dimana k = k 1+k 2+k 3
Aluran konsentrasi vs waktu untuk bahan A, B dan C dalam reaksi seri orde pertama
REAKSI KOMBINASI 1. REAKSI PARALEL DAN SERI ORDE PERTAMA SKEMA PARALEL/SERI ORDE PERTAMA UNTUK 4 SPESIS
2. Reaksi reversible Ada 3 kasus: - Reaksi reversible orde satu dan dua - Reaksi reversible orde dua (a) A k 1 B k 2 (a) A k 1 k 2 (a) A + B k 1 k 2 C+D B +C
SIMULASI KOMPUTER DALAM KINETIKA KIMIA MEKANISME REAKSI EXPRESI LAJU KOMPLEKS SEHINGGA ANALYSIS KONSENTRASI VS WAKTU SULIT (IF NOT IMPOSSIBLE) SIMULASI KOMPUTER PERHITUNGAN PROFIL C vs WAKTU
SIMULASI Mekanisme fundamental pembentukan IV Tc O 2·n. H 2 O nanokoloid -ray VII ---------> Tc O 4 IV Tc O 2
APA YANG DIPERLUKAN ? -DATA – DATA FUNDAMENTAL TEKNESIUM DALAM SISTEM LARUTAN - INTERAKSI -RAY DENGAN AIR SIMULASI DENGAN SOFTWARE FAXIMILE
CONTOH KASUS: MEKANISME REAKSI -ray Tc(VII)O 4 - Tc(IV)O 2 PENDEKATAN: - EKSPERIMEN TEORI (PERHITUNGAN) PERHITUNGAN - KONDISI REAKSI: PELARUT, ATMOSFIR, etc. - INTERAKSI GAMMA DENGAN AIR - INFORMASI LITERATUR TENTANG Tc
Tetapan laju hasil reaksi air dengan sinar gamma Reactions Rate constants / M -1 s-1 1 OH + OH → H 2 O 2 5. 5 E+09 26 H + O- → OH 2. 0 E+10 2 OH + e aq → OH 3. 0 E+10 27 O + 2 H 2 O → H 2 O 2 + 2 OH 1. 3 E+08 3 OH + H → H 2 O 2. 5 E+10 28 O + O 2 + H 2 O → O 2 + 2 OH 6. 0 E+08 4 OH + O → HO 2 1. 8 E+10 29 O + O 3 → 2 O 2 7. 0 E+08 5 OH + HO 2 → O 2 + H 2 O 6. 0 E+09 30 O + H 2 O 2 → O 2 + H 2 O 5. 0 E+08 6 OH + O 2 → OH + O 2 8. 0 E+09 31 O + HO 2 → OH + O 2 4. 0 E+08 7 OH + O 3 → HO 2 + O 2 8. 5 E+09 32 O + O 2 → O 3 3. 6 E+09 + 8 OH + H 2 O 2 → H 2 O + O 2 + H 2. 7 E+07 33 O + H 2 → H + OH 8. 0 E+07 9 OH + HO 2 → H 2 O + O 2 7. 5 E+09 34 HO 2 + HO 2 → H 2 O 2 + O 2 7. 6 E+05 10 OH + H 2 → H 2 O + H 3. 2 E+07 35 HO 2 + O 2 → O 2 + HO 2 8. 5 E+07 11 e aq + 2 H 2 O → H 2 + 2 OH 5. 2 E+09 36 O 3 → O + O 2 2. 7 E+03 + 12 e aq + H 2 O → OH + H 2 2. 5 E+10 37 O 3 + H → OH + O 2 5. 2 E+10 + 13 e aq + O + H 2 O → 2 OH 2. 2 E+10 38 H 2 O 2 → H + HO 2 0. 050 + 14 e aq + O 2 + H 2 O → HO 2 + OH 1. 3 E+10 39 H + HO 2 → H 2 O 2 2. 0 E+10 + 15 e aq + H 2 O 2 → OH + OH 1. 1 E+10 40 H 2 O → H + OH 2. 0 E-05 s-1 16 e-aq + HO 2 - → O- + OH 3. 5 E+09 41 H+ + OH- → H 2 O 1. 1 E+11 + 17 e aq + H → H 2. 3 E+10 42 OH + OH → O + H 2 O 1. 3 E+10 18 e aq + O 2 → O 2 1. 9 E+10 43 O + H 2 O → OH + OH 2. 0 E+05 + 19 H + H → H 2 5. 5 E+09 44 HO 2 → H + O 2 7. 4 E+05 s-1 20 H + HO 2 → H 2 O 2 1. 0 E+10 45 H+ + O 2 - → HO 2 5. E+10 + 21 H + O 2 → HO 2 2. 0 E+10 46 H → H + e aq 6 s-1 22 H + H 2 O 2 → H 2 O + OH 3. 5 E+07 47 e-aq + H 2 O → H + OH 19 23 H + HO 2 → H 2 O + O 1. 2 E+09 24 H + OH → e aq + H 2 O 2. 2 E+07 C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403. + S. P. Mezyk and Z. D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans. , 91 (1995) 3127. 25 H + O 2 → O 2 + H 2. 0 E+10
KONDISI NETRAL Simulation of reduction processes of Tc. O 4− FACSIMILE program (the AEA Technology) x 10 15 1) Tc(VII) → Tc(VI) Tc. O 4− + eaq− → Tc. O 42− k = 2. 5 E 10 (M – 1 s-1) 160 - Number of Tc(IV) species produced / m. M Data base of water radiolysis: C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403. S. P. Mezyk and Z. D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans. , 91 (1995) 3127. [T c O 4 ] i n i t i a l 140 ○ ● □ ■ 120 100 0. 0 5 5 m M 0. 0 8 2 0. 1 0. 2 7 1 80 60 40 20 2) Tc(VI) + Tc(VI) → Tc(VII) + Tc(V) 0 −d(Tc(VI)) / dt = 2 k [Tc(VI)]2 k = 1. 4 E 8 (M – 1 s-1) 3) Tc(V) + Tc(V) → Tc(VI) + Tc(IV) −d(Tc(V)) / dt = 2 k [Tc(V)]2 k = 1. 4 E 8 (M – 1 s-1) x 0 20 40 60 Calculated number of Tc. O 80 4 100 ions consumed / m. M Number of Tc(IV) species produced vs. calculated number of Tc. O 4 - ions consumed. 120
FACSIMILE program (the AEA Technology) KONDISI ASAM Data base of water radiolysis: C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403. S. P. Mezyk and Z. D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans. , 91 (1995) 3127. 1) Tc(VII) → Tc(VI) Tc. O 4− + H → Tc. O 42− k = 5 E 7 (M – 1 s-1) determined for the first time 2) Tc(VI) + Tc(VI) → Tc(VII) + Tc(V) −d(Tc(VI)) / dt = 2 k [Tc(VI)]2 k = 1. 4 E 8 (M – 1 s-1) 3) Tc(V) + Tc(V) → Tc(VI) + Tc(IV) −d(Tc(V)) / dt = 2 k [Tc(V)]2 k = 1. 4 E 8 (M – 1 s-1) Number of Tc(IV) species produced vs. calculated number of Tc. O 4 - ions consumed.
Formation of Tc. O 2·n. H 2 O nanocolloids Reduction Tc. VIIO 4− + eaq− → Tc. VIO 42− neutral Tc. VIIO 4− + Groundwater p. H ~ neutral acidic 2 Tc(VI) → Tc(VII) + Tc(V) 2 Tc(V) → Tc(VI) + Tc(IV) polymer Tc. O 2 n. H 2 O nuclei (by hydrolysis) Tc. O 2 n. H 2 O nanoparticles (〜 2 nm) Tc. O 2 n. H 2 O colloid (30 -130 nm) H → Tc. VIO 42− precursor Tc(IV) polymer: Soluble and stable in an acidic solution.
- Salah satu reaksi gas yang terjadi dalam kendaraan adalah
- Reaksi kompleks adalah
- Reaksi seri dan paralel
- Konstruksifisme
- Entropi standar
- Reaksi redoks pada daur ulang perak
- Ch3-ch3+cl2 →ch3-ch2-cl+hcl
- Reaksi reaksi pada gas mulia
- Tentukan produk reaksi dari reaksi amina berikut
- Bilangan koordinasi
- Tekanan zat padat terkecil
- Manajemen proyek adalah
- Hakikat iklan baris
- Pada umumnya benda yang dapat
- Maksud kenampakan alam
- Teks eksplanasi adalah
- Kerajinan dari bahan kayu bambu rotan dan tempurung kelapa
- Kompleks lingkungan adalah
- Kandungan manual prosedur kerja
- Definisi budaya menurut eb taylor
- Cetak saring dikenal juga dengan sebutan
- Pada umumnya, bidang potong dibuat melalui....
- Memanir adalah
- Pada umumnya sebuah usaha apapun ingin
- Prosedur order produksi
- Pada umumnya isi
- Pengertian notasi dan ordo matriks
- Pada umumnya sebuah
- Pada umumnya perusahaan
- Goodwill agio
- Geologi adalah
- Pada umumnya perusahaan