Contoh Reaksi Katalis Asam Basa

TUGAS KIMIA FISIKA III
(KATALIS ASAM-BASA)
KATALIS ASAM LEWIS DAN ASAM BRONSTED LOWRY

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

MEKANISME REAKSI KATALIS ASAM LEWIS (Cu2+) DALAM PEMBENTUKAN Cu+
DENGAN PENDEKATAN KESETIMBANGAN DAN MEKANISME REAKSI
PEMBENTUKAN DIETIL ETHER (C2H5OC2H5) DARI METHANOL (C2H5OH)
DENGAN KATALIS ASAM KUAT YAITU ASAM SULFAT (H2SO4) DENGAN
PENDEKATAN STEADY STATE
Tabel Ringkasan :
No. Judul
Reaksi
k1
1
Mekanisme
Cu 2  H 2 k 1 CuH   H 
Reaksi
Katalis

k2



2
Asam
Keras CuH  Cu  2Cu  H
Lewis
(Cu2+)
Dalam
Pembentukan Cu+
Dengan
Pendekatan
Kesetimbangan
2
Mekanisme
(i) C2H5OH + H2SO4
Reaksi
C2H5HSO4 + H2O
Pembentukan

(ii) C2H5HSO4 + C2H5OH
Dietil Ether
C2H5OC2H5 + H2SO4
(C2H5OC2H5)
Dari Methanol
(C2H5OH)
Dengan Katalis
Asam Kuat Yaitu
Asam Sulfat
(H2SO4) Dengan
Pendekatan
Steady State

Katalis
Cu2+

 H2SO4


Sumber

Physical
Chemistry
Solutions and
Problem
(Laidler,
Meiser dan
Sanctuary,
2010: Bab 10
(78))
Textbook of
Kinetical
Physical
Chemistry
(A. S. Negi
dan S. C.
Anand,
1985:741)

Problema 1
1

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

Didapatkan dari Jurnal Physical Chemistry Volume 60 Tahun 1956 yaitu suatu reaksi yang
telah ditulis pada pertanyaan yang dioksidasi oleh ion Dikromat dan dikatalisis oleh Cu 2+
sebagai asam lewis. Sehingga didapatkan persamaan tersebut berdasarkan persamaan pada
soal dengan pendekatan steady state.
Dengan catatan bahwa laju tidak bergantung pada konsentrasi ion Dikromat. Disini kami
akan melakukan penghitungan laju terbentuknya Cu + dengan pendekatan kesetimbangan
dengan contoh dari PPT Pak Suyono :
Jawab :
Cu 2  H 2

k1
k 1

CuH   H 

k2

 2Cu   H 
CuH   Cu 2 

Penjelasan
Cu 2  H    H 

k1
k 1

CuH   H 

 membentuk
Cu 2   H 

Dari gambaran reaksi tersebut dapat lebih dijelaskan yaitu Cu2+ sebagai katalis asam lewis
yang secara definisi yaitu suatu spesies yang menerima pasangan elektron dari unsur lain.
Selain itu asam maupun basa lewis dapat dikelompokkan lagi menjadi asam dan basa keras
maupun lunak menurut Pearson (1966), hal tersebut dapat diketahui dari nilai konstanta K
yang akan kita coba membahasnya dalam suatu problema dibawah ini :

Cu 2  H 2

k1
k 1

CuH   H 

Jika Nilai K (Konstanta Ksetimbangan) > 1 maka Cu2+ termasuk Asam lunak dikarenakan
berlaku persamaan dalam kesetimbangan :

2

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

Cu 2  H 2

k1
k 1

CuH   H 

CuH    H  
K
Cu 2   H 2 
Dianggap

 H 2   pH 2
Kita perhatikan lagi nilai K > 1 sehingga [Cu2+] sebagai penyebut secara logika nilainya lebih
kecil dibandingkan nilai pembilang sehingga dapat dianggap sebagai asam lunak.
(Denisov, E. T., Likhtenshtein, G. I., and Sarkisov, O. M.. 2003. Fundamentals and New
Development. ELSEVIER. Amsterdam. 430-431)
Dapat diketahui bagian-bagian yang terlibat dalam reaksi tersebut :

Cu 2   Katalis
 H 2   Substrat

Cu 2   Katalis
 H 2   Substrat

Cu    Pr oduk
CuH    Intermediet

Cu    Pr oduk
CuH    Intermediet

Pendekatan kesetimbangan

CuH    H  
k
Cu    H 2 
Cu 2   H 2 
CuH    K 
 H  
d Cu  
 2k2 CuH   Cu 2 
dt
d Cu  
dt
d Cu  

dt

 2k 2
2

K Cu 2   H 2 

 H 
k2 K Cu 2   H 2 


Cu 2 

 H  

Dianggap

3

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

Cu 2   Cu 2   CuH  
0

 H 2    H 2 0  CuH  
CuH    H  
K
Cu 2   H 2 

katalis

CuH    H  
K
Cu 2   CuH    H 2 0





0

CuH   K


CuH   

 H 2 0  Cu 2  0  CuH   

 H  
K  H 2 0 Cu 2   K  H 2 0 CuH  
0

 H  
CuH    H    K  H 2 0 Cu 2   K  H 2 0 CuH  
0

CuH   H   K  H 2 0 CuH   K  H 2 0 Cu 2 
0










CuH    H    K  H 2 0  K  H 2 0 Cu 2 
0
K  H 2 0 Cu 2 

0
CuH  

 H   K  H 2 0
d Cu  
 2k2 CuH   Cu 2 
dt


d Cu  
`

dt
d Cu  
dt

substrat

 K  H 2  Cu 2  
 0   2 
0 
 2k 2 
Cu 

  H   K  H 2 0  


2 Kk2  H 2 0 Cu 2  Cu 2 
0


 H   K  H 2 0

 H 2    H 2 0  CuH  
sehingga

CuH    H  
K
Cu 2   H 2 
CuH    H  
K
Cu 2   CuH    H 2 0  CuH  
0






4

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

Dianggap, Cu 2   H 2 0
0

CuH    H  
K
Cu 2   H 2 0  CuH  
0





5

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

K Cu 2 

0

 H 

2 0



 CuH    CuH    H  

K Cu 2   H 2 0  K Cu 2  CuH    CuH    H  
0
0
K Cu 2  CuH    CuH    H    K Cu 2   H 2 0
0
0





CuH   K Cu 2    H    K Cu 2   H 2 0
0
0
K Cu 2   H 2 0

0
CuH  
2
K Cu    H  
0


d Cu  
dt
d Cu  
dt

 2k2 CuH   Cu 2 


2k2 K Cu 2   H 2 0 Cu 2 
0

K Cu 2    H  
0

Cu 2  >>  H 2 0
0
bergantung pada substrat dan katalis yang telah bereaksi selain itu juga bergantung
dengan nilai pH
Dapat disimpulkan bahwa Pada pembentukan Cu+ ketika

Jadi yang membedakan reaksi antara Cu 2  >  H 2 0
0
0

Cu 2  >>  H 2 0
0
yaitu pada penyebutnya. Dalam keadaan 
dalam persamaan pembentukan
+
Cu masih terdapat katalis pada posisi penyebut sehigga nantinya jika nilai K > 1 maka
Katalis Cu2+ lebih besar kecenderungannya sebagai asam lunak dikarenakan konsentrasinya
Cu 2 