Control kinetika dan termodinamika dalam sintesis senyawa organic

Kinetika sendiri dapat kita maksudkan dengan ilmu yang mengajarkan mengenai cepat atau lambatnya suatu reaksi terjadi beserta dengan langkah yang terjadi sedangkan untuk termodinamika sendiri didalam kimia dapat kita maksudkan dengan keterkaitan antar panas dan kerja dengan suatu reaksi kimia dengan pergantian keadaan dalam batas hukum dari termodinamika.

Pada Kinetika kimia dipelajari ketergantungan laju reaksi melanjutkan dalam suatu sistem pada konsentrasi komponen kemudian, juga pada pengaruh lain sebagai: suhu, medan listrik, radiasi, dll. Kemudian, beralih ke mekanisme molekuler dan rezim khusus, seperti reaksi berantai, polimerisasi dan degradasi polimer, api, pembakaran, ledakan, osilasi, reaksi sinar atom dan molekul, dll

kontrol kinetik terjadi karena perbandingan produk pada reaksi dipengaruhi oleh laju pembentukan produk

Pada reaksi E2 tersebut tidak dapat kembali seperti semula. Produk dari alkena  tidak pada keseimbangan yang mengakibatkan stabilitas relatif mereka tidak dapat mengendalikan keseluruhan produk yang didapatkan.  Sedangkan, dilaju reaksi relatif dapat mengendalikan keseluruhan produk yang didapatkan. Reaksi ini di sebut kontrol kinetik .

Sedangkan pada reaksi E1,  produk alkena berada dalam kesetimbangan (melalui karbo kation ), yang megakibatkan stabilitas relatifnya (bukan laju reaksi ) dapat mengendalikan keseluruhan produk yang dihasilkan. Reaksi ini di sebut  kontrol termodinamika

Jika dua atau lebih reaksi yang tidak bisa kendali ke keadaan semula dari reaktan yang sama, bersaing di keadaan tertentu maka dapat disebut  kontro kinetic. hasil utamanya merupakan produk yang terbentuk lebih cepat, yang disebut produk kinetik. Keadaan yang menentukan bahwa sistem ada dalam kontrol kinetik disebut kondisi kinetik.

k ₁ , k ₂ merupakan konstanta dari laju

Jika k ₁ > k ₂ , kedua reaksi mempunyai reaktan yang sama, laju pembentukan R > laju pembentukan S, [R] > [S]

dengan R = produk utama, S = produk minor

Dua produk diisolasi:

Pada pemutusan ikatan rangkap elektrofilik, diena berikatan sehingga terdapat gabungan hasil kinetik dan hasil termodinamika yang perbandingannya ditentukan oleh kondisi reaksi. Reaksi yang hasil akhirnya lebih banyak hasil termodinamika berada di bawah kontrol termodinamika, dan reaksi yang hasilnya lebih banyak hasil kinetik berada di bawah kontrol kinetik.

Pada diagram profil energi dibawa,  terlihat bahwa bahan awal A  dapat bereaksi menghasilkan baik  B  (ke kiri) atau  C (ke kanan). terbentuknya produk B menghentikan permasalahan dengan energi aktivasi yang lebih rendah , yang mana akan terbentuk lebih cepat dengan mengabaikan efek konstan pra-eksponensial. Diagram profil energi untuk A → B (kiri) dan A → C (kanan). Sumbu horizontal merupkan koordinat reaksi, dan sumbu vertikal mewakili energi Gibbs. Zat antara karbokation terdelokalisasi (A) adalah bentuk terprotonasi dari 1,3-butadiena (langkah pertama dari reaksi 1,3-butadiena dengan HBr).

Jika kita membiarkan suhu cukup rendah , molekul B yang tidak membentuk lebih cepat, maka tidak akan memiliki energi yang cukup untuk melakukan penghalangan terhadap aktivasi terbalik (yaitu,  B → A ) untuk pembaruan pada  A . Reaksi maju A ⟶ B  dan  A ⟶ C pada keadaan  seperti itu, tidak dapat diganti . Sejak pembentukan  B  yang lebih cepat, maka akan mengusai, dan produk utama yang dihasilkan adalah  B yang  disebut dengn kontrol kinetik dan B adalah produk kinetik .

Dengan suhu tinggi,  B masih akan menjadi hasil yang terbentuk lebih cepat yang menandakan reaksi dapat kembali ke semula yang berarti molekul B  dapat kembali ke  A . hal itu disebabkan karena sistem tidak lagi dihentikan oleh suhu, sistem akan memperkecil energi bebas Gibbsnya, yang merupakan ciri dari termodinamika untuk kesetimbangan kimia. Yang menandakan molekul yang paling stabil secara termodinamika, C akan lebih dominan terbentuk. 2 Reaksi disebut berada di bawah kontrol termodinamika dan C adalah produk termodinamika .

salah satu contoh yang diambil dimana pada percobaan tersebut terjadi 2 percobaann denan alcohol asam asam karboksilat yang berbeda, dimana percobaan pertama yaitu dengan menggunakan alkoholnya itu etanol serta asam karboksilatnya yaitu berupa asam etanoat, sedangkan pada percobaan kedua itu dengan menggunakan alcohol yaitu methanol sedangkan asam karboksilat yaitu asam salisilatn dimana didapatkan percobaan pertama lebih cepat mengalami peanasan dengan waktu 1 menit 42 detik. Dari contoh itu berkaitan dengan control kinetika dan control termodinamika , dimana kinetika dan termodinamika berkaitn dengan suhu, jika suhu yang didapatkan tinggi maka cepatnya energy dari reaksi pembentukan ester akan bagus, karena energy dari pembentukan ester tersebut bagus, maka control dari termodinamikanya juga bagus hal itu dikarenakan termodinamika berkaitan dengan suhu, jika suhunya naik maka akan stabil suatu reaksi tersebut. Atau dapat dilihat pada video kelompok kami: https://youtu.be/1GsCgmiJv1E  

permasalahan:

1.      Apakah pada hasil reaksi pada  termodinamika dan kinetika seperti diagram yang disajikan pada blog tersebut salalu berbeda?

2.      Zat apa yang dapat menggantikan asam sulfat sebagai katalis?

3.      Apa yang menyebabkan percobaan pertama dan kedua memiliki perbedaan waktu yang cukup jauh pada saat pemanasan?