Berdasarkan diagram reaksi di atas, bagaimana entalpi produk dibandingkan entalpi reaktan ?

Kurva hubungan energi dengan koordinat reaksi

Izin bertanya, dalam gambar tersebut penggambaran koordinat reaksi tidak disertai dengan besar energi dalam setiap prosesnya, seperti energi aktivasi dan ∆H. Bagaimana cara anda menggambarkan koordinat reeaksi jika tidak diketahui besar energinya secara pasti? Dan apakah bentuk koordinat reaksi akan sama pada semua persamaan reaksi?

Izin mencoba menjawab sedikit

Energi potensial yang kita dapatkan berupa data self confidence field (SCF) energi dari term kerapatan elektron totalnya. Dari energi minimum yang didapatkan pada setiap struktur dibuat grafik energi potensial terhadap koordinat reaksi sehingga perhitungan secara termodinamika dapat dilakukan. Entalpi (∆H) diperoleh dari selisih antara Entalpi produk dengan reaktan, sedangkan energi pengaktifan reaksi (Ea) adalah E(keadaan transisi) – E(total reaktan). Bentuk koordinat reaksi tidak selalu sama untuk setiap persamaan reaksi.

Penjelasan lebih lanjut https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/unesa-journal-of-chemistry/article/view/32785/29553

Izin menjawab Keadaan transisi (TS) ditentukan dengan mencari titik pelana (konfigurasi yang hanya memiliki satu frekuensi imajiner di antara frekuensi getarannya) selama pemindaian permukaan energi potensial yang menggambarkan interaksi partikel yang bereaksi. Untuk memastikan bahwa titik pelana yang ditemukan adalah keadaan transisi dari proses yang sedang dipertimbangkan, dengan menghitung jalur reaksi dan menetapkan kesesuaian komponen yang diperoleh dengan reagen dan produk yang ditentukan dalam reaksi.

Refensi Jurnal : DFT calculation-based study of the mechanism for CO2formation in theinteraction of CO and NO2molecules.

Mohon Koreksi jika ada kesalahan terima kasih

Keadaan transition state adalah keadaan dimana sebuah reaksi kimia merujuk pada konfigurasi tertentu pada koordinat reaksi. Keadaan ini dapat didefinisikan sebagai keadaan yang memiliki energi tertinggi di sepanjang koordinat reaksi. Dalam keadaan TS terbentuk struktur yang disebut sebagai kompleks teraktifkan dimana kompleks ini hanyalah bempa hipotetik atau bukan struktur yang nyata. Strukturnya dipostulatkan mirip dengan spesi yang terlibat pada reaksi yang energinya dekat dengan TS, yang biasanya mirip reaktan (postulat Hammond), Sumber: https://idoc.pub/documents/keadaan-transisi-143070qxyo4j

mohon koreksi jika salah

Sebaiknya anda tambahkan keterangan terkait kondisi reaksi, apakah memerlukan energi awal yang tinggi dan menghasilkan energi atau tidak. Kemudian, reaksi anda hanya menunjukkan satu langkah, kenapa anda gambarkan 2 keadaan transisi

Izin menjawab Pak, mohon maaf sebelumnya ada kesalahan penulisan, jadi persamaan reaksi yang benar yaitu: 2NO2(g) + F2(g) <-> 2NO2F(g) Dengan mekanisme reaksi sebagai berikut: NO2 + F2 <-> NO2F + F (lambat)

NO2 + F <-> NO2F (cepat)

izin bertanya, berbicara mengenai koordinat reaksi terdapat istilah produk antara, apa maksud dari produk antara dan pada gambar tersebut apakah ada produk antara jika ada mengapa itu disebut sebagai produk antara?

Izin menjawab. Produk antara atau intermediate product adalah hasil reaksi dari sejumlah reaktan pada waktu tertentu yang biasanya bersifat sementara dan dengan berjalannya waktu maka produk antara tadi bisa bereaksi dengan reaktan sehingga akan dihasilkan produk akhir. Perbedaan produk antara dengan keadaan transisi yaitu salah satunya pada tingkat energi. Produk antara terjadi setelah mengalami keadaan transisi yang mana energi dari produk antara akan lebih kecil dibandingkan dengan energi pada keadaan transisi sebelumnya. Jika kita melihat pada gambar di atas, produk antara terletak setelah keadaan transisi yang pertama. Perbedaan lainnya antara produk antara dengan keadaan transisi yaitu produk antara memiliki masa hidup yang terpisah baik berlangsung sebentar ataupun lama, maka dari itu produk antara dapat terlihat bentuknya dan juga dapat diisolasi. Sedangkan keadaan transisi hanya berlangsung selama satu siklus getaran ikatan dan struktur dari keadaan transisi adalah struktur yang hipotetik dan juga tak lazim karena molekul pada keadaan ini tidak dapat diisolasi dan tidak terlihat secara eksperimen.

Produk antara yang dihasilkan jika kita melihat reaksi pada gambar di atas yaitu NO2F + F + NO2, dimana produk antara ini kemudian terus bereaksi dengan mengalami keadaan transisi ke dua dan pada akhirnya terbentuklah produk final dan keberadaan produk antara sudah tidak ada pada akhir reaksi. Ini disebut produk antara karena energinya lebih rendah dari keadaan transisi, struktur molekulnya bersifat lazim dan dapat teramati secara ekperimen, dan juga dapat bereaksi lebih lanjut sehingga menghasilkan produk akhir.

Izin menambahkan, berdasarkan koordinat reaksi yang telah digambarkan, reaksi yang terjadi yaitu reaksi eksotermis, hal ini dikarenakan terdapat selisih antara reaktan dengan produk ( reaktan lebih tinggi daripada produk), yang kemudian terjadi reaksi secara spontan (∆G=bernilai negatif). Apabila diberi energi awal, secara bertahap, energi yang dilepas memberikan konstribusi terhadap aktivasi energi, sehingga mengurangi kebutuhan energi untuk melakukan aktivasi. Dengan kata lain energi yang dilepas memicu adanya energi aktivasi.

Mohon koreksinya apabila terdapat kekeliruan. Terima kasih

izin menambahkan, jadi dalam suatu reaksi itu ada kondisi dimana ada suatu reaksi yang memerlukan atau menghasilkan energi, proses berjalannya reaksi dapat dilihat dari diagram energi. Pada diagram energi, akan terlihat apakah reaksi tersebut bersifat eksoterm atau endoterm. Jika entalpi pereaksi lebih tinggi dari produk (grafik turun) berarti reaksi tersebut melepaskan energi sehingga bersifat eksoterm. Sedangkan jika entalpi pereaksi lebih rendah daripada produk (grafik naik) maka reaksi tersebut termasuk reaksi endoterm.

Pada reaksi eksoterm, energi aktivasi lebih kecil dibandingkan perubahan entalpi (delta H) sedangkan pada reaksi endoterm terjadi sebaliknya. Pada diagram energi di atas, reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm karena terjadi pelepasan energi (entalpi produk lebih kecil dari pereaksi).

izin bertanya, apakah dalam berjalannya reaksi ini dapat di tentukan mana reaksi yang berjalan secara cepat dan lambat, apabila bisa ditentukan bagaimana penjelasannya? terimakasih

Izin menjawab. Dalam keberjalanan reaksi tersebut dapat ditentukan mana reaksi yang berjalan secara cepat dan lambat, hal ini dapat dilihat dari adanya energi aktivasi. Apabila energi aktivasi rendah, maka reaksi yang terjadi lebih cepat. Sebaliknya, apabila energi aktivasi tinggi, maka reaksi yang terjadi lambat. Mekanisme reaksi yang terjadi sebagai berikut. NO2 + F2 <-> NO2F + F (lambat)

NO2 + F <-> NO2F (cepat)

Izin menambahkan bahwa Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis memerankan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung semakin cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu semakin rendah dampak perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang semakin rendah. Katalis mengurangi energi yang diperlukan untuk berlangsungnya reaksi.

Reaksi katalitis yang paling dikenal adalah babak Haber, yaitu sintesis amonia menggunakan besi biasa sebagai katalis. Konverter katalitik yang mampu menghancurkan produk emisi kendaraan yang paling sulit diatasi, terbuat dari platina dan rodium.

Izin menambahkan, dari diagram dapat terlihat adanya reaksi yang membutuhkan energi aktivasi besar dan kecil. Reaksi yang membutuhkan energi aktivasi besar akan terjadi secara lambat, berbeda dengan reaksi yang membutuhkan energi aktivasi kecil yang terjadi lebih cepat. Namun, keduanya dapat dipercepat dengan ditambahkannya katalis. Katalis akan "membuat" jalan reaksi lain yang memiliki energi aktivasi lebih rendah, sehingga semua reaksi dapat berjalan dengan lebih cepat. Katalis ini akan bereaksi dengan reaktan dan akan terpisah dengan produk, jadi ia hanya sebagai perantara.

izin mencoba menjawab, dari diagram terlihat bahwa energi pengaktifan (Ea) merupakan energi keadaan awal sampai dengan energi keadaan transisi (transition state). Hal itu berarti bahwa molekul-molekul pereaksi harus memiliki energi paling sedikit sebesar energi pengaktifan (Ea) agar dapat mencapai keadaan transisi (T*) dan kemudian menjadi hasil reaksi (C + D). Menurut literatur yang saya baca, pada diagram diatas reaksi yang berjalan secara lambat pada diagram adalah yg ditunjukkan oleh Ea 1 dan yang berjalan cepat adalah yang ditunjuk dengan Ea 2. Menurut saya, jika dilihat dari kurva terlihat bahwa yang berjalan lambat penggambaran kurva dari dasar hingga puncak memiliki jarak yg jauh dan yang berjalan cepat tergambar antara dasar kurva dengan puncaknya tidak jauh jaraknya.

Mohon koreksinya apabila pemahaman saya salah. terima kasih