Teks penuh

(1)

Semester Genap Tahun Akademik 2010-2011

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA – FTI UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Thursday, 19thMay 2011

Bagaimana persamaan kinetika sebuah reaksi dapat diperoleh?

r = ...?

Data-data dan persamaan-persamaan kecepatan reaksi yang tersedia dari literatur

Metode-metode untuk memperoleh data kecepatan reaksi dari percobaan di laboratorium, menganalisisnya, dan menginterpretasikannya.

Postulasi mekanisme reaksi untuk memprediksi persamaan kecepatan reaksi

Pendekatan umum:

1. Pemilihan spesies(reaktan atau produk) untuk memantau atau mengamati keberlangsungan reaksi

2. Pemilihan jenis reaktordan mode pengoperasiannya

3. Pemilihan metode untuk mengamati keberlangsungan reaksi terhadap waktu

4. Pemilihan strategi percobaan, yakni bagaimana cara mela-kukan percobaan kinetika, termasuk jumlah dan jenis percobaan yang diperlukan; bagaimana mengantisipasi adanya kemungkinan reaksi-reaksi samping; bagaimana kondisi operasinya; bagaimana menjamin supaya data-data yang dihasilkan mempunyai reproducibilitytinggi; dsb.

5. Pemilihan metode untuk menentukan harga-harga para-meterkecepatan reaksi secara kuantitatif/numerik.

A + B

produk reaksi

dan lain-lain.

Perlu memahami hubungan antar

besaran tersebut di atas…!!!

Dari Neraca Massa A di Reaktor

A

(2)

♦ ♦ ♦

!

"

!

" #

" $ % &

& &

! "

" $

1. Metode grafik (atau grafik

pemban-ding)

2. Metode merata-ratakan harga k

(k

averaging procedure)

3.

Metode

fractional life

(metode ini hanya bisa diterapkan

untuk model kinetika

hukum

pangkat

)

(trial and

error)

!

!

!

"

#

(3)

$ %

Hubungan antara

fractional life suatu reaksi (tF) dengan konsentrasi awal reaktan (CA0):

Di dalam sebuah reaktor batchbervolume-tetap, reaktan A terdekomposisi menurut persamaan reaksi homogen berikut: A produk

Komposisi A dalam reaktor (CA) yang diukur pada

berba-gai variasi waktu t disajikan sebaberba-gai berikut:

Persamaan kecepatan reaksi dianggap mengikuti model

hukum pangkat:

Tentukan persamaan kinetika reaksi yang merepresentasi-kan data-data kinetika tersebut di atas, dengan mengguna-kan metode integraldan metode diferensial.

t (detik) 0 20 40 60 120 180 300

Metode Grafik Pembanding

Jika orde yang

ditebak:

n = 0

Analisis Anda…?

Metode Grafik Pembanding

Jika orde yang

ditebak:

n = 1

Analisis Anda…?

Metode Grafik Pembanding

Jika orde yang

ditebak:

n = 2

Analisis Anda…?

Metode Grafik Pembanding

Cek:

Jika

n = 1,4

Analisis Anda…?

(4)

Metode Perata-rataan Harga k

Analisis Anda…?

Metode Perata-rataan Harga k

Cek:

n = 1,4

Jadi:

k

rata-rata

= ………..

Metode

Fractional

Life

(F = ½)

Penentuan n dan k:

Dengan

demiki-an,

n

dan

k

dapat ditentukan

berdasarkan

nilai-nilai

slope

dan

intercept

.

( )

Jangan lupa:

Satuan k: …..?

Bentuk persamaan kecepatan: f(C ) t

(5)

(") *

$

(

") *

Contoh smooth-curve atau freehand-curve ditunjukkan pada kurva (a). Smooth-curve harus dibuat secara hati-hati, dengan pandangan mata. Pada umumnya kurva ini tidak akan melewati semua titik data, tetapi mampu me-nunjukkan kecenderungan (trendline) data. Banding-kanlah dengan kurva (b), yang melewati semua titik data, tetapi justru tidak menunjukkan kecenderungan data.

(a)

(b)

$

$

$

$

Penentuan

:

t

d

C

d

A

1. Metode Grafik

Metode garis singgung

Metode diferensiasi (sederhana;

equal area

)

2. Metode Numerik

Metode

finite-divided difference

Metode

curve-fitting

Metode diferensial yang lain:

1. Metode isolasi

2. Metode

initial rate

t (detik)

CA

(m

o

l/

L)

Tangents (garis-garis singgung) pada titik-titik data yang bersesuaian

Nilai n dan k

dapat

ditentukan

Jangan lupa

satuannya!

Data berikut ini diperoleh melalui eksperimen reaksi

dekomposisi reaktan A pada 0

o

C dalam sebuah reaktor

batch

bervolume-tetap menggunakan gas murni

(reaktan) A:

Waktu (menit) 0 2 4 6 8 10 12 14 ∞

Tekanan parsial

A (mm Hg) 760 600 475 390 320 275 240 215 150

tentukan persamaan kecepatan reaksi yang

merepresen-tasikan data-data di atas!

(6)

Contoh Soal:

! " #$ % &

' () *+ , - ((

' .*(, .* ./0) ./ , ./*- ./((

1 2 & →→→→!"#

2 3

2 & ! 4 ( ' .

% 2 " $ 2 3 2

"5 $ 6 2 &

$ 7 2 .$ % 2

$ !"# " 2 2

2 $

$ 2 2 87 2 2

$ 2 2 2 2 9 2

6

% & ( ) , + (/

' %(& *0./, , .) 0-.(( -).+/ -+. +

)

*

+

,

:

" $&

2

"

3

2

$

, !.

2

%

;

2

2

2

% 2

&

% & ( / *

-% & ,* ,(( +/ + /* )+0 ),*

< 2

2

2

2

&

)

-

.

.

2

Figur

Grafik (a): harga-harga k tidak konsisten (karena adanya variasi yang cukup lebar antara harga-harga k yang
Grafik a harga harga k tidak konsisten karena adanya variasi yang cukup lebar antara harga harga k yang . View in document p.2
Grafik (b): harga-harga k relatif konsisten (karena harga-harga k yang dihitung pada pasangan-pasangan data
Grafik b harga harga k relatif konsisten karena harga harga k yang dihitung pada pasangan pasangan data . View in document p.2

Referensi

Memperbarui...

Unduh sekarang (6 Halaman)