Rumus Penting

Nilai ekspresi hukum. Jumlahnya (x 1 y) memberikan urutan keseluruhan reaksi.

Femtokimia

Kemampuan untuk mengikuti reaksi kimia pada tingkat molekuler telah menjadi salah satu tujuan kimia yang paling dikejar. Mencapai tujuan ini berarti ahli kimia akan dapat memahami kapan reaksi tertentu terjadi dan tingkat ketergantungannya pada suhu dan parameter lainnya. Di sisi praktis, informasi ini akan membantu ahli kimia mengontrol laju reaksi dan meningkatkan hasil reaksi. Pemahaman yang lengkap tentang mekanisme reaksi membutuhkan pengetahuan terperinci dari kompleks yang diaktifkan (juga disebut keadaan transisi). Namun, keadaan transisi adalah spesies yang sangat energik yang tidak dapat diisolasi karena masa hidupnya sangat singkat.

Menentukan Zaman Kain Kafan dari Turin

Bagaimana para ilmuwan menentukan usia artefak dari penggalian arkeologis? Jika seseorang mencoba menjual kepada Anda sebuah manuskrip yang diperkirakan berasal dari tahun 1000 SM, bagaimana Anda bisa memastikan keasliannya? Apakah mumi yang ditemukan di piramida Mesir berusia 3000 tahun? Apakah yang disebut Kain Kafan dari Turin itu benar-benar kain penguburan Yesus Kristus? Jawaban untuk ini dan pertanyaan serupa lainnya biasanya dapat ditemukan dengan menerapkan kinetika kimia dan teknik penanggalan radiokarbon.

13.6 Katalis

Untuk dekomposisi hidrogen peroksida kami melihat bahwa laju reaksi tergantung pada konsentrasi ion iodida meskipun I2 tidak muncul dalam persamaan keseluruhan. Kami mencatat bahwa I2 bertindak sebagai katalis untuk reaksi itu. Katalis adalah zat yang meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi. Ia melakukannya dengan menyediakan jalur reaksi alternatif. Katalis dapat bereaksi untuk membentuk zat antara dengan reaktan, tetapi diregenerasi dalam langkah berikutnya sehingga tidak dikonsumsi dalam reaksi.

13.5 Mekanisme Reaksi

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, persamaan kimia seimbang keseluruhan tidak memberi tahu kita banyak tentang bagaimana reaksi sebenarnya terjadi. Dalam banyak kasus, itu hanya mewakili jumlah dari beberapa langkah elementer, atau reaksi elementer, serangkaian reaksi sederhana yang mewakili kemajuan dari keseluruhan reaksi pada level molekuler. Istilah untuk urutan langkah-langkah dasar yang mengarah pada pembentukan produk adalah mekanisme reaksi. Mekanisme reaksi sebanding dengan rute perjalanan yang diikuti selama perjalanan; persamaan kimia keseluruhan hanya menentukan asal dan tujuan.

13.4 Energi Aktivasi dan Ketergantungan Konstanta Laju Terhadap Suhu

Dengan sangat sedikit pengecualian, laju reaksi meningkat dengan meningkatnya suhu. Misalnya, waktu yang diperlukan untuk merebus telur dalam air jauh lebih singkat jika "reaksi" dilakukan pada 100 ° C (sekitar 10 menit) daripada pada 80 ° C (sekitar 30 menit). Sebaliknya, cara yang efektif untuk mengawetkan makanan adalah dengan menyimpannya pada suhu di bawah nol, sehingga memperlambat laju pembusukan bakteri. Gambar 13.15 menunjukkan contoh khas hubungan antara tetapan laju reaksi dan suhu. Untuk menjelaskan perilaku ini, kita harus bertanya bagaimana reaksi dimulai di tempat pertama

13.3 Hubungan Antara Konsentrasi Reaktan dan Waktu

Ekspresi hukum laju memungkinkan kita untuk menghitung laju reaksi dari konstanta laju dan konsentrasi reaktan. Hukum laju juga dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi reaktan kapan saja selama berlangsungnya reaksi. Kami akan mengilustrasikan aplikasi ini dengan mempertimbangkan dua hukum laju yang paling umum — yang berlaku untuk reaksi yang merupakan urutan pertama secara keseluruhan dan yang berlaku untuk reaksi yang kedua

13.2 Hukum Laju

Sejauh ini kita telah belajar bahwa laju suatu reaksi sebanding dengan konsentrasi reaktan dan konstanta proporsionalitas k disebut konstanta laju. Undang-undang laju menyatakan hubungan laju reaksi dengan konstanta laju dan konsentrasi reaktan dinaikkan ke beberapa kekuatan. Untuk reaksi umum

13.1 Laju Reaksi

Kinetika kimia adalah bidang kimia yang berkaitan dengan kecepatan, atau laju, di mana reaksi kimia terjadi. Kata "kinetik" menunjukkan gerakan atau perubahan; dalam Bab 5 kita mendefinisikan energi kinetik sebagai energi yang tersedia karena gerakan suatu benda. Di sini, kinetika mengacu pada laju reaksi, atau laju reaksi, yang merupakan perubahan konsentrasi reaktan atau produk dengan waktu (M / s).

13. Kinetika Kimia

Konsep Penting
• Kita mulai dengan mempelajari laju reaksi yang dinyatakan dalam konsentrasi reaktan dan produk dan bagaimana laju reaksi tersebut terkait dengan stoikiometri reaksi. (13.1)
• Kita kemudian melihat bagaimana hukum laju reaksi didefinisikan dalam hal konstanta laju dan urutan reaksi. (13.2)
• Selanjutnya, kami menguji hubungan antara konsentrasi reaktan dan waktu untuk tiga jenis reaksi: orde nol, orde pertama, dan orde kedua. Waktu paruh, yang merupakan waktu yang diperlukan untuk konsentrasi reaktan berkurang hingga setengah dari nilai awalnya, berguna untuk membedakan antara reaksi-reaksi orde yang berbeda. (13.3)
• Kita melihat bahwa laju reaksi biasanya meningkat dengan suhu. Energi aktivasi, yang merupakan jumlah minimum energi yang diperlukan untuk memulai reaksi kimia, juga mempengaruhi laju reaksi. (13.4)
• Kami memeriksa mekanisme reaksi dalam hal langkah-langkah dasar dan melihat bahwa kami dapat menentukan undang-undang tarif dari langkah paling lambat atau penentuan tingkat. Kami belajar bagaimana ahli kimia memverifikasi mekanisme dengan eksperimen. (13.5)
• Akhirnya, kami mempelajari efek katalis pada laju reaksi. Kami mempelajari karakteristik katalisis heterogen, katalisis homogen, dan katalisis enzim. (13.6)

Ujian Akhir Semester I

Kerjakan Pada Laman Jawaban Yang Tersedia

Tugas 12

Jelaskan mengapa etanol (C2H5OH) tidak larut dalam sikloheksana (C6H12).

Latihan 12

12.1 Bedakan antara larutan tak jenuh, larutan jenuh, dan larutan jenuh.

Kata Kunci

Elevasi titik didih (DTb), hlm. 531
Sifat koligatif, hal. 526
Koloid, hlm. 541
Kristalisasi, hal. 514
Kristalisasi pecahan, hal. 522
Distilasi fraksional, hal. 529

Ringkasan Pengetahuan Faktual dan Konseptual

1. Larutan adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat, yang dapat berupa padatan, cairan, atau gas.

Rumus Penting

molalitas (m) 5
mol massa zat terlarut (kg)

Desalinasi

Selama berabad-abad, para ilmuwan telah mencari cara untuk menghilangkan garam dari air laut, sebuah proses yang disebut desalinasi, untuk menambah pasokan air tawar. Lautan adalah solusi air yang sangat besar dan sangat kompleks. Ada sekitar 1,5 3 1021 L air laut di lautan, di mana 3,5 persen (massa) adalah bahan terlarut. Tabel yang menyertai daftar konsentrasi tujuh zat yang bersama-sama terdiri lebih dari 99 persen dari konstituen terlarut air laut. Di zaman ketika astronon telah mendarat di bulan dan kemajuan spektakuler dalam sains dan kedokteran telah dibuat, desalinasi mungkin tampak sebagai tujuan yang cukup sederhana. Namun, teknologinya sangat mahal. Ini adalah paradoks yang menarik bahwa dalam masyarakat teknologi kita, mencapai sesuatu yang sederhana seperti desalinasi dengan biaya yang dapat diterima secara sosial seringkali sama sulitnya dengan mencapai sesuatu yang kompleks, seperti mengirim seorang astronot ke bulan.

Danau Pembunuh

Bencana melanda dengan cepat dan tanpa peringatan. Pada 21 Agustus 1986, Danau Nyos di Kamerun, sebuah negara kecil di pantai barat Afrika, tiba-tiba menyemburkan awan karbon dioksida yang pekat. Melaju kencang di lembah sungai, awan itu menghanguskan lebih dari 1.700 orang dan banyak ternak.

12.8 Koloid

Larutan yang dibahas sejauh ini adalah campuran homogen sejati. Sekarang perhatikan apa yang terjadi jika kita tambahkan pasir ke dalam gelas air dan aduk. Partikel pasir pertama kali ditangguhkan tetapi kemudian secara bertahap mengendap di bagian bawah. Ini adalah contoh campuran heterogen. Di antara dua ekstrem ini adalah keadaan antara yang disebut suspensi koloid, atau sederhananya, koloid. Koloid adalah dispersi partikel dari satu zat (fase terdispersi) di seluruh media pendispersi yang terbuat dari bahan lain. Koloid

12.7 Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Studi tentang sifat koligatif elektrolit memerlukan pendekatan yang sedikit berbeda dari yang digunakan untuk sifat koligatif nonelektrolit. Alasannya adalah bahwa elektrolit terdisosiasi menjadi ion dalam larutan, sehingga satu unit senyawa elektrolit berpisah menjadi dua atau lebih partikel ketika larut. (Ingat, itu adalah jumlah total partikel terlarut yang menentukan sifat koligatif suatu larutan.) Sebagai contoh, setiap unit NaCl berdisosiasi menjadi dua ion— Na1 dan Cl2. Dengan demikian, sifat koligatif dari larutan NaCl 0,1 m harus dua kali lebih besar dari pada larutan 0,1 m yang mengandung nonelektrolit, seperti sukrosa. Demikian pula, kita akan mengharapkan larutan CaCl2 0,1 m untuk menekan titik beku tiga kali lipat dari larutan sukrosa 0,1 m karena setiap CaCl2 menghasilkan tiga ion. Untuk menjelaskan efek ini, kami mendefinisikan kuantitas yang disebut faktor van't Hoff given, yang diberikan oleh