Kontrol Kinetik dan Kontrol Termodinamik

            Dalam beberapa reaksi kimia mempunyai suatu kemampuan untuk menghasilkan lebih dari satu produk dimana produk yang dihasilkan lebih sering tergantung pada kondisi reaksi saat reaksi itu berlangsung. Kontrol termodinamik atau kinetik dalam reaksi kimia dapat menentukan hasil produk yang diinginkan. Kondisi reaksi seperti suhu, tekanan atau pelarut dan kondisi lainnya mempengaruhi jalur reaksi maka dari itu kontrol termodinamik maupun kinetik adalah satu kesatuan dalam suatu reaksi kimia tersebut. Ada banyak hal dalam suatu senyawa dibawah kondisi reaksi yang diberikan dapat mengalami reaksi kompetisi menghasilkan produk yang berbeda apakah reaksi yang dihasilkan menghasilkan reaksi endoterm ataupun eksoterm.

            Dalam hal ini biasanya kinetika dapat digunakan untuk meramalkan secara rinci tentang mekanisme suatu reaksi yaitu langkah-langkah yang ditempuh pereaksi untuk menentukan hasil reaksi tertentu sesuai yang kita inginkan, karna biasanya pada  kinetika ini mempermasalahkan laju reaksi dan mekanisme reaksinya. Dengan mengetahui mekanisme suatu reaksi, maka reaksi dapat diarahkan untuk menghasilkan suatu produk selektif yang diinginkan Sedangkan termodinamika digunakan untuk memberikan informasi kearah mana reaksi/ perubahan kimia itu secara spontan dapat berlangsung atau dengan kata lain kearah mana sistem kimia itu mempunyai kestabilan yang lebih besar.

            Berlangsungnya suatu reaksi kimia itu dapat dikendalikan berdasarkan 2 kontrol yaitu sebagai berikut:

q1. Kontrol kinetik

Kontrol kinetik ini biasanya didasarkan dari hasil perkiraan kecepatan atau laju reaksinya karena biasanya besaran termodinamika (ΔG) tidak dapat memperkirakan kecepatan reaksi. Besaran yang digunakan untuk memperkirakan kecepatan reaksi adalah Energi aktivasi (Ea) suatu reaksi, dimana Energi aktivasi adalah energi minimum yang harus dicapai agar suatu reaksi dapat berlangsung. Dalam hal ini besarnya Energi aktivasi suatu reaksi dapat dilihat pada gambar berikut:

Dalam hal ini bila Ea makin kecil maka reaksinya makin cepat. Penggunaan katalisator pada suatu reaksi adalah bertujuan untuk menurunkan Ea reaksi yang dikatalisis tersebut.

22. Kontrol Termodinamik

Dalam kontrol termodinamik ini suatu reaksi kimia dapat dilihat berdasarkan energi bebas Gibbs (ΔG) yang menyatakan suatu reaksi akan berlangsung spontan apabila ΔG<0. Sedangkan bila (

ΔG>0) maka reaksi tidak spontan. Reaksi akan makin spontan bila (-ΔG) makin besar yang dapat dihitung dari persamaan Gibs berikut:

ΔG= ΔH - TΔS

Dengan: ΔH: perubahan entalpi

              ΔS: perubahan entropi

                T: suhu (Kelvin) dimana ˚K=˚C + 273,0 (pembulatan)

 Secara grafik digambarkan seperti gambar berikut :

Berdasarkan grafik diatas kontrol termodinamika dipandang berdasarkan stabilitas dari R dan P atau dengan perkataan lain dari energi bebas Gibbs (ΔG) reaksi. suatu reaksi akan berlangsung spontan bila P lebih mantap dibandingkan dengan R (ΔG<0).

Pertanyaan:

Bagaimana hubungan harga konstanta kecepatan reaksi (k) dan energi aktivasi (Ea)? dan dipengaruhi oleh apakah kontrol kinetik maupun kontrol termodinamik tersebut?

Sumber:

M. Sitorus., S. Ibrahim., H. Nurdin dan D. Darwis. 2010. “STUDI KINETIKA DEHIDRASI RISINOLEAT DARI MINYAK JARAK”. Jurnal Riset Kimia. Vol 3(2): 139-144.

Sitorus, M. 2007. Kimia Organik Fisik. Yogyakarta: Graha Ilmu.