Tugas 1 Macam Macam Reaksi Kimia - KimiaFisika2YRU

MACAM-MACAM REAKSI

Reaksi kimia dapat kita amati dari adanya perubahan, misalnya perubahan warna, perubahan wujud, dan yang utama adalah perubahan zat yang disertai perubahan energi dalam bentuk kalor. Reaksi kimia merupakan kunci utama ilmu kimia. Dengan mereaksikan suatu zat berarti kita mengubah zat itu menjadi zat lain, baik sifat maupun wujudnya. Dengan demikian, bila kita mengharapkan suatu zat yang memiliki ciri-ciri tertentu, kita harus berupaya mencari bahan baku yang bila direaksikan dengan zat tertentu menghasilkan zat yang kita harapkan. Para pakar kimia berusaha menciptakan bahan-bahan baru yang sangat bermanfaat bagi kepentingan umat manusia. Berikut akan dijelaskan beberapa jenis reaki kimia yang dapat dilakukan dilaboratorium.

Dengan mengetahui beberapa sifat atau jenis reaksi, kita dapat memahami reaksi-reaksi kimia lebih mudah. Umumnya, reaksi-reaksi kimia digolongkan menurut jenisnya sebagai berikut:

1. REAKSI PENGGABUNGAN

Reaksi penggabungan adalah reaksi dimana dua buah zat bergabung membentuk zat ketiga. Kasus paling sederhana adalah bila dua unsur bereaksi membentuk senyawa. Misalnya logam natrium bereaksi dengan gas klor membentuk natrium klorida. Persamaan reaksinya:

2Na(s) +Cl2(g) → 2NaCl(s)

Contoh lain misalnya reaksi antara fosfor putih dan gas klor. Dalam jumlah klor terbatas,fosfor bereaksi membentuk fosfor triklorida, PCl3, suatu cairan tak berwarna.

P4(s) + 6Cl2(g) → 4PCl3(l)

Jika klor yang tersedia berlebih, maka senyawa fosfor yang dihasilkan adalah fosfor pentaklorida, PCl5, suatu zat padat berwarna putih.

P4(s) + 10Cl2(g) → 4PCl5(s)

Reaksi penggabungan lain melibatkan senyawa sebagai pereaksi. Misalnya: fosfor triklorida bereaksi dengan gas klor membentuk fosfor pentaklorida. Persamaan reaksinya:

2. REAKSI PENGURAIAN

Reaksi penguraian adalah reaksi bila senyawa tunggal bereaksi membentuk dua atau lebih zat. Biasanya reaksi ini membutuhkan kenaikan suhu agar senyawa yang dapat terurai dengan menaikkan suhu misalnya KclO3. Senyawa ini bila dipanaskan akan terurai menjadi KCl dan gas oksigen. Persamaan reaksinya:

KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

Penguraian kalium klorat biasa digunakan untuk membangkitkan gas oksigen secara laboratorium.

Reaksi penguraian biasa diterapkan dalam pengolahan batu kapur di daerah cipatat Jawa Barat. Batu kapur,CaCO3 hasil penggalian agar dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan perlu diolah lebih lanjut dijadikan batu tohor, CaO. Pengolahan batu kapur ini dilakukan dengan cara pemanggangan batu kapur dalam tungku. Persamaan kimia yang terjadi adalah:

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

Pada reaksi ini, senyawa tunggal diuraikan menjadi dua zat yang berbeda.

Reaksi kimia/Perubahan kimia selalu menghasilkan zat baru. Zat-zat yang dihasilkan dapat berupa endapan, gas, perubahan warna dan perubahan suhu. Berdasarkan proses yang terjadi pada suatu reaksi kimia maka reaksi kimia dapat kita golongkan menjadi 7 jenis reaksi meliputi reaksi pembentukan, penguraian, pengendapan, pertukaran, netralisasi, pembakaran atau oksidasi, dan reduksi.

3. REAKSI PEMBENTUKAN

Reaksi pembentukan merupakan penggabungan atom-atom dari

beberapa unsur membentuk senyawa baru. Contoh untuk reaksi ini adalah :

N2 + 3H2 → 2 NH3 c. Pembentukan Etana

2 C + 3H2 → C2H6

4. REAKSI PENGURAIAN

Reaksi penguraian merupakan reaksi kebalikan dari reaksi pembentukan. Pada reaksi penguraian, senyawa terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana atau menjadi unsur-unsurnya. Seperti pada reaksi berikut ini:

a. Reaksi penguraian senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya 1. Penguraian Amoniak

NH3 → N2 + 3H2 2. Pengraian Etana

C2H6 → 2 C + 3 H2

b. Reaksi penguraian dari senyawa menjadi senyawa yang lebih sederhana, seperti :

1. Reaksi Penguraian Senyawa Hidrogen Karbonat menjadi Air dan Karbondioksida H2CO3 → H2O + CO2

2. Reaksi Pengraian senyawa kalsium Karbonat menjadi Kalsium Oksida dan Karbon dioksida CaCO3 → CaO + CO2

Umumnya reaksi penguraian tidak berlangsung secara spontan, namun memerlukan energi dari luar, misalnya listrik, panas atau dengan bantuan cahaya matahari.

5. REAKSI PERTUKARAN

Reaksi pertukaran adalah reaksi yang disertai dengan pertukaran antara kation-kation ataupun pertukaran antar anion, dalam istilah lainnya disebut dengan ion exchange. Pada peristiwa reaksi pertukaran maka salah satu produk dapat berupa endapan atau bentuk gas sehingga zat terpisahkan.

Ba(Cl2(aq) + Na2SO4 → 2 NaCl + BaSO4(s)

6. REAKSI NETRALISASI

Reaksi netralisasi adalah reaksi penetralan asam oleh basa dan menghasilkan air. Hasil air merupakan produk dari reaksi antara ion H+ _{Pembawa sifat asam dengan ion hidroksida (OH}-₎ pembawa sifat basa,

Reaksi : H+ _{+ OH}- _{→ H2O}

Reaksi : HCl + NaOH → NaCl + H2O Reaksi ion : H+ _Cl- _{+ Na}+ _OH- _{→ Na}+ _Cl- _{+ H}+ _OH

-Reaksi netralisasi yang lain ditunjukan oleh reaksi antara asam sulfat H2SO4 dengan calcium hidroksida Ca(OH)2, seperti dibawah ini :

Reaksi : H2SO4 Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O 2 H+ _SO42- _{+ Ca}2+ _{2 OH}- _{→ Ca}2+ _SO42-_{+ 2H}- _{2 OH}

-7. REAKSI PEMBAKARAN

Reaksi pembakaran adalah reaksi dari unsur maupun senyawa dengan oksigen. Reaksi pembakaran ini ditunjukkan dalam pada persamaan dibawah ini : Reaksi pembakaran logam besi

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

Dari persamaan tampak bahwa reaksi pembakaran ditunjukkan dengan adanya gas oksigen. Contoh lain dari reaksi ini adalah pembakaran dari salah satu campuran bahan bakar :

C7H16 + 11 O2 → 7 CO2 + 8 H2O

Reaksi diatas juga mengindikasikan adanya gas oksigen. Reaksi pembakaran sering juga disebut dengan reaksi oksidasi.

8. REAKSI OKSIDASI DAN REDUKSI

LATIHAN

1. Ozon diuraikan dengan rantai katalistik NO + O3 k1 _{NO2 +O2}

NO + O k2 _{NO2 +O2}

Bagaimana hukum laju pada keadaan mantap untuk pembentukan O2

2O3 3O2

Hukum laju adalah : -d (O3) = k (O3)2 dt (O3)

ramalkan suatu mekanisme yang menjelskan hukum laju ini

Jawab :

a. `r = K[O3]2

[O2] = k [O2]

2 _[O2]-1

Total komponen dalam tahap penentu laju dalah 2 2 O3 + O2 = 40

b. Ramalkan mekanisme , r ditentukan oleh tahap lambat O3 + O 2O2( Tahap penentu laju)

c. Mencari asal O3 melalui reaksi pembentukan O3 yang berlansung cepat O3 O2 + O

3. Mekanisme dari reaksi dekomposisi N2O5 adalah : N2O3 k1 _{NO2 +NO3}

NO2+ NO3 k2 _N2O3

NO2 + NO3 k3 _{NO +O2 + NO3} NO + NO3 k4 _2NO2

Tentukan persamaan laju terhadap N2O5 dengan menggunakan pendekatan keadaan mantap untuk NO3 dan NO

Jawab:

−d[N O2] dt

¿k_1[N₂O_5]−k_2[N O_{2] [}N O_3]−k_3[N O_{2] [}N O_3]+k_3[N O_{2] [}N O_3]+k₄[NO]_[N O_3]

−d_[N O3]

−d[NO]

dt =k1[N O2] [N O3]−k4[N O2] [N O3]=0

−d_[N2O5]

dt =−k1[N2O5]+k2[N O2] [N O3]=0

−d_[N2O5]

dt =−k3[N O2] [N O3]−k4[NO][N O3]terhadap NO

k1[N2O5]−k2[N O2] [N O3]−k3[N O2] [N O3]−k4[NO][N O3]

k1[N2O5]=k2[N O2] [N O3]+k3[N O2] [N O3]+k4[NO][N O3]

k1[N2O5]=[NO]¿

Nilainya k2, k3, k4 <<< dapat diabaikan

[NO3] = K1 [N2O3]

−d[N₂O₃]

dt = -K3 [NO2¿[N2O5] K1-K4 [NO¿K1 [N2O5¿

= K1 [N2O5¿ {K3 [NO2¿- K4 [NO¿ }

r = k [N2O5]

−d[N₂O₅]

dt = k4 [NO¿ [NO3] terhadap NO2

4. Berikut ini adalah mekanisme hinpositik dekomposisi termal dari aseton E/KJ mol-1 CH3COCH3 k1 _{2CH3 + CO 290} CH3 + CH3COCH3 k1 _{CH4 + CH2COCH3 63}

CH2COCH3 k1 _{CH3 + CH2CO 200} CH3 + CH2COCH3 k2 _{CH2COC2H2 33} a. Apakah hasil yang penting dari mekanisme ini ?

b. Perlihatkan bahwa laju pembentukan CH4 adalah orde pertama terhadap aseton dan konstanta laju keseluruhan diberikan sebagai :

k4

c. Berapakah energi aktifasi secara keseluruhan dari reaksi ini?

5. Suatu reaksi reversible : A B

Keduanya adalah reaksi orde pertama. Jika konsentrasi dari A adalah A dan B adalah nol dan jika y mol/L dari A telah bereaksi pada waktu t, integrasi persamaan laju reaksinya. Ungkapan K1 dalam bentuk konstanta kesetimbangan K

Jawab :

A B

d[A]

dt = - k1[A] + k2[B] d[y]

dt = k1[a-y] + k2 [b+y]………(1) a = a0 , b = b0

pada awal reaksi A = a dan B = 0

pada reaksi setimbang dx/dt = 0

d[x]

dt = k1[a-ye] – k2 ye = 0………….(2)  k1 [a-ye] = k2 ye

k = _ak₋2ye_ye………...(3)

substitusi persamaan 2 ke 3 :

dx

dt = [ka2Ye−y] [a-y] k2y

dx

dt = k2ye[a

= _[a−k2_ye]{ye(a-y)-y(a-ye)} kesetimbangan (d3) = 31.30 _{hitung k1 + k2 (jumlah reaksi kedepan dan kebelakang) dari :}

Waktu/jam : 3 5 7 24 72

ln_153,3578,85 =94,5.3_78,85jam

ln 0,5=3,6jam k1

−0,69=3,6jam . k1 k1=−0,19/jam

ln_140,3578,85 =_{78,85 .5}94,5 jam k1

−0,58=6jam k₁

k1=−_jam0,1

t = 7 jam

ln_130,1578,85 =_{78,85 .7}94,5 jam k1

k1=−0,06/jam

t = 24 jam

ln78,85_68,85=_{78,85 .24}94,5 jam k1

k₁=0,005/jam

t = 72 jam

ln78,85_21,65=_{78,85 .72}94,5 jam k1

k₁=0,01/jam

7. Suatu senyawa A dapat menghasilkan dua senyawa yaitu B dan C dalam suatu reaksi konsekutif. Masing-masing mempunyai konstanta laju reaksi 0.15 menit-1 _dan

0.06 menit-1_{. Berapa waktu paroh dari A? bila konsentrasi awal dari A adalah 0.1 M} setelah beberapa menit konsentrasi B = 0.05 M

Jawab :

Reaksi orde 1 A B a = A0 = 0.1 M

r = k’_[A] r total

0,15/menit + 0,06/menit = k’ _{[0,05 M]} 0,21/menit = k’ [0,05 M]

k’= 4,2/Mmenit = k

waktu paroh A = waktu setelah setengah A0 bereaksi o reaksi orde 1

t1/2 = ln 2_k = 0,693_4.2 = 9,9 sekon o tB ?

t = ln ln_AA01_k

= ln _0,050,1M_{M 4,2/Mmenit}1 = 9,9 sekon