chemistry equalibrium

Kimia Fisika – Kesetimbangan Kimia

MAKALAH KIMIA FISIKA

“KESETIMBANGAN KIMIA”

Oleh: Kelompok 4

1. FITRA HANDA YANI (17176004)

2. LISDA AMELIA (17176022)

3. RETNA YENTI (17176024)

Prodi : Pendidikan Kimia

Dosen Pengampu: Umar Kalmar Nizar, M.Si., Ph.D.

PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2018

PPS UNP 2017-Pendidikan Kimia-Kelompok 4 Page 1

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan nikmat-Nya sehingga Makalah tentang

“Kesetimbangan Kimia”

ini dapat diselesaikan. Terima kasih diucapkan kepada Bapak Umar Kalmar Nizar, M.Si.,

Ph.D selaku dosen pembimbing mata kuliah Kimia Fisika Program Studi

Pendidikan Magister FMIPA UNP.

Kritik dan saran dari semua pihak selalu kami harapkan demi perbaikan dan makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberikan bermanfaat dan tambahan ilmu bagi kita semua.

Padang, Januari 2019

Penulis




DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................................................

DAFTAR ISI ............................................................................................

BAB I. PENDAHULUAN .......................................................................

1.1. Latar Belakang ...................................................................................

1.2. Rumusan Masalah ..............................................................................

1.3. Tujuan dan Manfaat ...........................................................................

BAB II. PEMBAHASAN ........................................................................

2.1. Konsep Kesetimbangan ......................................................................

2.2. Reaksi Reversibel dan irreversibel .....................................................

2.3. Konstanta Kesetimbangan ..................................................................

2.4. Kc, Kp, Hubungan Kc dan Kp ...........................................................

BAB III. JAWABAN PERTANYAAN ..................................................

BAB IV. PENUTUP ................................................................................

DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................

14

20

23

24

6

9

10

11

5

5

4

4

2

3



BAB I

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

Ilmu kimia merupakan suatu ilmu yang sangat erat hubungannya dengan pengetahuan dan alam. Oleh sebab itu, ilmu kimia juga disebut dengan pusat dari segala ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan alam secara langsung maupun tidak secara langsung. Banyak peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang ditemui yang merupakan proses dari kesetimbangan. Oleh karena itu, diperlukan pemahaman yang baikmengenai reaksi kesetimbangan kimia ini.

Reaksi-reaksi kimia yang sering dipelajari itu hanyalah reaksi satu arah. Sebenarnya, banyak reaksi kimia yang terjadi tidak hanya satu arah melainkan membentuk keadaan atau sistem setimbang. Pada dasarnya, istilah setimbang atau kesetimbangan berhubungan dengan apa yang biasa kita sebut

”keseimbangan kimia”. Sering sekali keseimbangan yang dimaksudadalah keseimbangan mekanis. Dalam keseimbangan mekanis, sebuah benda dikatakan kesetimbangan mekanis apabila benda tersebut tidak sedang mengalami perubahan dalam gerakannya atau percepatannya sama dengan nol. Contohnya, ketika suatu reaksi kimia berlangsung dalam sebuah bejana tertutup atau yang mencegah masuk atau keluarnya zat-zat yang terlibat dalam reaksi tersebut. Maka besaran-besaran atau kuantitas-kuantitas dari komponen-komponen reaksi tersebut berubah ketika beberapa komponen tersebut digunakan dan komponen lainnyaterbentuk. Setelah komposisi zat zat tetap selama sistem tersebut tidak terganggu, sistem tersebut kemudian dikatakan berada dalam keadan kesetimbangan atau biasa disebut ”berada dalam kesetimbangan” dengan kata lain, sebuah reaksi kimia berada dalam kesetimbanagan ketika tidak ada kecenderungan kuantitas-kuantitas zat-zat peraksi dan zat hasil reaksi yang berubah.

Arti kesetimbangan secara dinamis dalam hal ini yaitu ketika pereaksi tidak habis bereaksi dan hasil-hasil reaksi dapat kembali lagi membentuk pereaksi. Hal seperti ini akan berlangsung sampai terbentuk keadaan kesetimbangan antara pereaksi / reaktan dan hasil reaksi/produk. Oleh karena pentingnya materi kesetimbangan seperti yang telah dipaparkan diatas, maka


Kimia Fisika – Kesetimbangan Kimia sangat perlu pemahaman yang lebih lanjut mengenai reaksi kesetimbangan kimia ini.

1.2.Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka penulis mengemukakan beberapa rumusan masalah. Rumusanmasalah dari makalah ini adalah :

1.

Bagaimanakah konsep keadaan kesetimbangan kimia?

2.

Apakah perbedaaan reaksi irreversible dengan reaksi reversible?

3.

Apakah yang dimaksud dengan konstanta kesetimbangan?

4.

Bagaimanakah hubungan Kc dan Kp?

5.

Bagaimana cara memanipulasi nilai konstanta kesetimbangan dari suatu reaksi?

1.3.Tujuan dan manfaat

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan dan manfaat dari penyusunan makalah ini adalah:

1.

Untuk menjelaskankonsep keadaan kesetimbangan kimia.

2.

Untukmenjelaskan perbedaaan antara reaksi irreversible dengan reaksi reversible.

3.

Untuk menjelaskan konstanta kesetimbangan.

4.

Untuk mengetahui hubungan Kc dan Kp

5.

Untuk mengetahui cara manipulasi konstanta kesetimbangan dari suatu reaksi.



BAB II

PEMBAHASAN

2.1

Konsep Kesetimbangan

Beberapa reaksi kimia yang berlangsung satu arah. Pada umumnya merupakan reaksi reversibel. Pada reaksi reversibel, reaksi berlangsung ke arah maju pembentukan produk. Terjadi setelah beberapa molekul produk terbentuk, proses balik berlangsung pada pembentukan molekul reaktan dari molekul produk. Jika reaksi maju dan reaksi balik sama besar, konsentrasi reaktan dan produk tidak lagi berubah seiring berjalannya waktu, maka akan tercapai kesetimbangan kimia ( chemical equilibrium ).

Kesetimbangan kimia merupakan proses dinamik. Bias dicontohkan seperti para pemain ski di suatu area ski yang ramai, dimana banyaknya pemain ski yang dibawa keatas gunung dengan lift ski sama dengan banyaknya pemain ski yang turun untuk berseluncur. Jadi meskipun perpindahan pemain ski terus terjadi,tetapi banyaknya orang diatas dan orang di bawah gunung tidak berubah

(Chang, :616)

Informasi tentang kesetimbangan fisis menghasilkan informasi yang bermanfaat, contohnya tekanan uap kesetimbangan. Tetapi , para ilmuan kimia sangat tertarik pada proses-proses kesetimbangan kimia, contohnya reaksi reversibel yang melibatkan nitrogen dioksida (NO

2

) dan dinitrogen tetroksida

(N

2

O

4

), tahap-tahap reaksinya adalah :

N

2

O

4(g)

⇄

2NO

2 (g)

Gambar 1 . Kesetimbangan antara N

2

O

4 dan NO

2

Kesetimbangan di atas dapat dilihat dengan mudah, sebab N

2

O

4 adalah gas yang tak berwarna, sedangkan NO

2

berwarna coklat gelap sehingga membuatnya tampak jelas di udara yang tercemar. Contohnya sejumlah N

2

O

4 dimasukan ke dalam labu kosong. Warna coklat muda segera terlihat, menandakan terbentuknya molekul NO

2

. Warna akan semakin tua dengan terus berlangsungnya penguraian



N

2

O

4 sampai terjadi kesetimbangan. Selanjutnya tidak lagi terlihat perubaha warna. Melalui percobaan kita juga bisa mencapai keadaan setimbang dengan meawalinya dari NO

2

murni atau campuran NO

2

dengan N

2

O

4.

Pada masingmasing kasus tersebut, terjadi perubahan warna pada awalnya, yang disebabkan oleh pembentukan NO

2

(jika warna semakin tua) atau oleh berkurangnya NO

2

.

Bergantung pada suhu sistem yang bereaksi dan jumlah awal NO

2

.dan N

2

O

4.

(Chang, :616).

Gambar 2.

Perubahan konsentrasi NO

2

dan N

2

O

4

terhadap waktu, pada tiga keadaan (a) semula hanya NO

2 yang ada. (b) semula hanya N

2

O

4 yang ada. (c) semula campuran NO

2

dan N

2

O

4 yang ada. Dapat kita lihat bahwa meskipun kesetimbangan tercapai pada ketiga keadaan tersebut, namun konsentrasi kesetimbangan NO

2

dan N

2

O

4 tidak sama (Chang, :616)

Gambar 3.

N

2

O

4

dan NO

2

gas pada saat kesetimbangan (Chang, :616)

Reaksi yang terjadi dari kiri ke kanan maupun sebaliknya disebut reaksi dapat balik atau reaksi reversible. Sistem telah mencapai kesetimbangan, dimana konsentrasi reaktan dan produk berhenti, sebab laju maju dan laju balik adalah sama (Silberberg, :554).



Pada gambar submikroskopik berikut reaksi N

2

O

4(g)

⇄

2NO

2 (g)

. Pada keadaan C dan D terjadi kesetimbangan ditandai dengan tidak terjadi perubahan konsentrasi produk dan reaktan. Jika ditinjau dari level submikroskopik reaksi yang berlangsung pada saat kesetimbangan tidak berhenti, reaksi masih berlangsung dengan lambat namun karena laju reaksi maju dan reaksi balik sama maka konsentrasi konstan.

Gambar 4 . Submikroskopik reaksi N

2

O

4(g)

⇄

2NO

2 (g)

(Silberberg, : 554)

Contoh reaksi kesetimbangan yang lain yaitu reaksi H

2 (g) +

I

2(g)

⇄

2HI

(g)

, :

Gambar 6. Submikroskopik reaksi H

2 (g) +

I

2(g)

⇄

2HI

(g)

Gambar 5. Grafik kesetimbangan reaksi H

2 (g) +

I

2(g)

⇄

2HI

(g)



Kesetimbangan reaksi disebut juga dengan kesetimbangan dinamis.

Kesetimbangan dinamis merupakan pada keadaan setimbang reaksi tidak diam (statis), tetapi terjadi dua reaksi berlawanan arah yang memiliki laju reaksi sama. Pada keadaan tidak setimbang tidak terjadi lagi perubahan bersih dalam sistem reaksi. contohnya kesetimbangan dinamis yang diasumsikan dalam kehidupan sehari-hari.

Air dipanaskan dalam wadah tertutup sampai menguap. Ketika air menguap, uap air tertahan pada permukaan tutup wadah. kemudian, uap air tersebut akan mengalami kondensasi, yaitu uap air menjadi cair kembali, lalu jatuh kedalam wadah. Pada wadah tersebut berlangsung dua proses yang berlawanan arah, yaitu proses penguapan yang arahnya keatas dan proses kondensasi yang arahnya kebawah. Pada saatinilah laju proses penguapan dan laju proses kondensasi akan sama. Hal itu dapat dilihat volume air dalam wadah tersebut adalah tetap. Keadaan seperti ini disebut kesetimbangan dinamis.

2.2.Reaksi Irreversible dan Reaksi Reversibel a.

Reaksi Irreversibel

Pada reaksi satu arah, zat-zat hasil reaksi tidak dapat bereaksi kembali membentuk zat pereksi. Ciri-ciri reaksi satu arah adalah: a.

Reaksi ditulis dengan satu anak panah. b.

Reaksi berlangsung satu arah dari kiri ke kanan c.

Zat hasil reaksi tidak dapat dikembalikan seperti zat mula-mula d.

Reaksi baru berhenti apabila salah satu atau semua reaktan habis.

Sebagai contoh :

Zn

(s)

+ 2HCl

(aq)

→ ZnCl

2(aq)

+ H

2(g)

Pada reaksi di atas Zn habis bereaksi dengan HCl membentuk ZnCl

2

dan gas

H

2

. ZnCl

2

dan gas H

2

tidak bias bereaksi kembali membentuk Zn dan HCl. b.

Reaksi Dapat Balik ( Reversible )

Pada reaksi reversibel, zat-zat hasil reaksi tidak bisa bereaksi kembali membentuk zat pereaksi. Reaksi kesetimbangan kimia bisa terjadi bila reaksi yang berlangsung merupakan reaksi dapat balik ( reversible ) . Ciri-ciri reaksi dapat balik adalah:


Kimia Fisika – Kesetimbangan Kimia a.

Reaksi ditulis dengan dua anak panah yang berlawanan b.

Reaksi terjadi dari dua arah, yaitu dari kiri kekanan dan dari kanan ke kiri. c.

Zat hasil reaksi dapat kembali seperti zat mula-mula d.

Reaksi tidak pernah berhenti karena komponen zat tidak pernah habis.

Pada reaksi dapat balik tidak selalu dapat mencapai kesetimbangan. Untuk mencapai kesetimbangan perlu beberapa syarat khusus, yaitu reaksinya dapat balik, sistemnya tertutup, dan bersifat dinamis. Sistem tertutup merupakan sistem reaksi di mana baik zat-zat yang bereaksi maupun zat-zat hasil reaksi tetap dalam sistem. Sistem tertutup tidak selamanya harus terjadi dalam wadah tertutup, kecuali pada reaksi gas. Keadaan setimbang adalah suatu keadaan dimana dua proses yang berlawanan arah berlangsung secara simultan dan terus menerus, tetapi tidak ada perubahan yang dapat diamati atau diukur. Cepat lambatnya suatu reaksi mencapai kesetimbangan bergantung pada laju reaksi, semakin besar laju reaksi maka semakin cepat. Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup. Sementara itu, pada umumnya proses alami berlangsung dalam sistem terbuka. Berbagai proses alami seperti perkaratan logam, pembusukan dan lain sebagainya.

2.3.Konstanta Kesetimbangan

2.3.1 Energi dan Konstanta Kesetimbangan

Kriteria keseimbangan adalah bahwa energi bebas total (Energi bebas Gibbs, G r

) reaksi minimum. Energi bebas gibbs didefenisikan sebagai jumlah energi maksimum dari reaksi kimia untuk melakukan kerja. Hubungan energi bebas gibbs dengan kesetimbangan kimia dapat dijelaskan dari gambar dibawah ini.



Gambar 1 . Perubahan energi gibbs untuk reaksi kimia aA+ bB

⇄

cC+dD, pada bagian kiri hanya reaktan yang ada dalam sistem reaksi dan pada bagian kanan hanya produk yang ada dalam sistem reaksi.

Jika kita menambahkan lebih banyak reaktan atau lebih banyak produk, reaksi akan berjalan secara spontan (tanpa bantuan eksternal) selama nilai G r

berkurang

Dengan demikian, reaksi ke arah penurunan G r

adalah spontan. Reaksi ke arah peningkatan G r

tidak spontan, dan tidak akan terjadi dalam sistem tertutup.

Karena setiap reaksi menghasilkan pertambahan jumlah produk, maka perubahan G r

dapat dihitung sebagai:

Dimana υ i adalah koefisien stoikiometri ( a, b, c, d) untuk spesies “i” dan G adalah energi bebas pembentukan per mol spesies “i”. fi

1.

Jika ∆G r

<0, (∆G r

negatif dan dengan demikian G r

berkurang selama reaksi berlangsung), maka reaksi berlangsung secara spontan seperti yang tertulis

2.

Jika ∆G r

> 0, (∆ r

G adalah positif dan dengan demikian G r

meningkat ketika reaksi berlangsung), maka reaksi berlangsung secara spontan dalam arah yang berlawanan seperti yang tertulis

3.

Jika ∆G r

= 0, (∆G r

minimal), maka reaksinya adalah pada keseimbangan dan tidak akan berproses secara spontan di kedua arah

Nilai untuk ∆G r

untuk suatu reaksi dapat digunakan untuk memprediksi jika suatu reaksi dapat terjadi atau tidak. Untuk menghitung in-situ

∆G r menggunakan persamaan ini:

∆ G r

= ∆ G r o

+ R T ln

Kita dapat menentukan hasil bagi reaksi, Q, menggunakan kondisi in-situ. Q, atau kution reaksi adalah rasio konsentrasi produk dari reaksi terhadap konsentrasi reaktan. Setiap konsentrasi dipangkatkan koefisien stoikiometrik dalam rumus kimia .

Nilai Q dapat dihitung pada konsentrasi atau tekanan parsial pada kondisi apa pun (kapan saja) dalam sistem reaksi.

Q =

Sehingga ,



∆

G r

= ∆ G r o

+ R T ln Q

Dalam keadaan kesetimbangan, Q = K dan ∆G = 0:

0 = ∆G o

+ R.T.ln K

∆G o

= – R.T.ln K,

∆G

∆G

= – R.T.ln K + R.T.ln Q

= – R.T.ln

Dengan menggunkan persamaan ini memungkinkan kita untuk mengembangkan serangkaian kriteria untuk menentukan ke arah mana reaksi akan diproses dalam kondisi yang tidak standar. Ini karena Q / K akan menentukan tanda ∆G.

1.

Jika Q/K<1, maka ∆G negatif, dan reaksinya adalah spontan seperti yang tertulis

2.

Jika Q/K = 1, maka ∆G = 0 dan sistem berada pada kesetimbangan

3.

Jika Q/K>1, maka ∆G positif, dan reaksinya adalah spontan dalam arah yang berlawanan seperti yang tertulis

1

.

2.3.2. Pengertian Konstanta Kesetimbangan

Konstanta kesetimbangan merupakan hasil bagi dari pembilang yangdiperoleh dengan mengalikan konsentrasi kesetimbangan Produk, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien stoikiometriknya dalam persamaan keseimbangan dan Penyebutdiperoleh dengan mengalikan konsentrasi kesetimbangan Reaktan, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien stoikiometriknya dalam persamaan keseimbangan.

Untuk reaksi umum : aA + bB

⇄

cC + dD di mana a, b, c, dan d adalah koefisien stoikiometrik untuk spesies yang bereaksi

A, B, C, dan D. Untuk reaksi pada suhu tertentu.

Konstanta kesetimbangan dirumuskan dalam persamaan :

K = , pada keadaan kesetimbangan

1

Snoeyink, V.L., and D. Jenkins (1980) Water Chemistry


Kimia Fisika – Kesetimbangan Kimia di mana K adalah konstanta kesetimbangan. Persamaan tersebut dirumuskan oleh dua ahli kimia Norwegia, Cato Guldberg dan Peter Waage, pada tahun 1864. Ini adalah ekspresi matematis dari hukum aksi massa, yang menyatakan bahwa untuk reaksi reversibel pada kesetimbangan dan suhu konstan, rasio tertentu dari konsentrasi reaktan dan produk memiliki nilai konstan, K (konstanta kesetimbangan).

Didapatkan nilai rata-rata dari rasio konsentrasi pada keadaan setimbang yaitu

Averages: 4.63 x 10

-3

.

Dari hasil percobaan tersebut dapat dilihat bahwa meskipun konsentrasi dapat bervariasi, selama reaksi yang diberikan berada pada kesetimbangan dan suhu tidak berubah, menurut hukum aksi massa, nilai K tetap konstan. Keabsahan

Persamaan dan hukum aksi massa telah ditetapkan dengan mempelajari banyak reaksi reversibel.

2.2.3. Arti nilai K

Konstanta kesetimbangan ditentukan sebagai hasil bagi, pembilangnya diperoleh dengan mengalikan konsentrasi kesetimbangan produk, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien stoikiometriknya dalam persamaan seimbang dan begitupun dengan penyebut.



Besarnya konstanta kesetimbangan memberi tahu kita apakah reaksi kesetimbangan mengarah ke arah produk atau reaktan. Jika K jauh lebih besar dari

1 (yaitu,K>>1) diilustrasikan pada gambar (a), keseimbangannyaakan mengarah ke kanan dan produk akan lebih banyak dihasikan. Sebaliknya,jika konstanta kesetimbangan jauh lebih kecil dari 1 (yaitu, K<<1) diilustrasikan pada gambar

(b), keseimbangan akan mengarahke sebelah kiri dan jumlah reaktan lebih banyak. Dalam konteks ini, angka apa pun yang lebih besar dari 10 dianggap lebih besar dari 1, dan angka apa pun yang kurang dari 0,1 jauh lebih kecil dari 1.

Meskipun penggunaan kata-kata "reaktan" dan "produk" mungkin tampak membingungkan karena zat apa pun yang berfungsi sebagai reaktan dalam reaksi maju juga merupakan produk dari reaksi balik, itu sesuai dengan konvensi merujuk pada zat di sebelah kiri. panah ekuilibrium sebagai "reaktan" dan yang di kanan sebagai "produk."

2

2.4.Kc, Kp dan Hubungan Kc dan Kp

Coba perhatikan pembahasan berikut!

N

2

O

4 (g)

⇄

2NO

2 (g)

K c

=

Perhatikan bahwa K c

menyatakan bahwa konsentrasi spesi yang bereaksi dinyatakan dalam mol perliter. Konsentrasi reaktan dan produk dalam reaksi berfasa gas juga dapat dinyatakan dalam tekanan parsialnya.

Pada suhu tetap, maka tekanan P dari suatu gas berbanding lurus dengan konsentrasi dalam mol per liter gas tersebut (hukum gas ideal); artinya P =

(n/V)RT. Jadi, untuk proses kesetimbangan untuk reaksi berikut

N

2

O

4 (g)

⇄

2NO

2 (g)

Dapat dituliskan dengan:

K p

=

2

Chang, Raymond. Chemistry.10th edition.2010



P

NO2 dan P

N2O4 adalah tekanan parsial kesetimbangan (dalam atmosfer), maising-masing untuk gas NO

2

dan gas N

2

O

4

. subskrip pada K p menyatakan bahwa konsentrasi kesetimbangan dinyatakan dalam tekanan.

Secara umum K c

tidak sama dengan K p

, karena tekanan parsial reaktan dan produk tidak sama dengan konsentrasinya jika dinyatakan dalam mol per liter atau molar. Satu hubungan sederhana dengan K p

dan K c dapat diturunkan sebagai berikut. aA

(g)

⇄

bB

(g) dimana a dan b adalah koefisien masing masig gas A dan gas B. Konstanta kesetimbangan K c

adalah:

K c

=

K p

=

P

A

dan P

B

adalah tekanan parsial gas A dan gas B dengan situasi perilaku gas ideal.

P

A

V = n

A

RT

P

A

=

V adalah volume yang dinyatakan dalam suatu liter. Selain itu,

P

B

V = n

B

RT

P

B

=

Jika kita substitusikan hubungan ini ke dalam persamaan untuk K p

, maka kita dapatkan,

K p

=

Sekarang n

A

/V dan n

B

/V mempunyai satuan mol per liter atau molar dan dapat digantikan oleh [A] dan [B], sehingga:

K p

=

=

Dimana:



= mol produk gas – mol reaktan gas

Karena tekanan biasananya dinyatakan dalam atm, konstanta gas R yang digunakan ialah 0,0821 L.atm/K.mol, dan kita dapat menuliskan hubungan K p dan K c

adalah sebagai berikut:

K p

=

Umumnya K p

tidak sama dengan K c

kecuali apabila . Dalam hal ini persamaan dapat dituliskan sebagai berikut

K p

=

K p

= K c

Biasanya, satuan tidak dimasukkan dalam konstanta kesetimbangan.

Dalam termodinamika, K dinyatakan tidak memiliki satuan karena setiap konsentrasi (molaritas) atau tekanan (atmosfer) sebenarnya perbandingan terhadap nilai standar, yaitu 1 M atau 1 atm. Prosedur ini mengeliminasi semua satuan tetapi tidak mengubah bagian numerik dari konsentrasi atau tekanannya. Oleh karena itu, K tidak mempunyai satuan.

Contoh Soal

1.

Tentukan persamaan K c

dan K p

jika mungkin untuk reaksi reversibel pada kesetimbangan dibawah ini: a.

2NO

(g)

+ O

2 (g)

⇄

2NO

2 (g) b.

CH

3

COOH

(aq)

+ C

2

H

5

OH

(aq)

⇄

CH3COOC

2

H

5 (aq)

Jawab

Yang harus selalu diingat adalah penurunan K p

hanya berlaku pada reaksi gas a.

Semua spesi yang bereaksi pada reaksi diatas berwujud gas sehingga kita dapat menentukan persamaan K c

dan K p

untuk reaksi ini

K c

= K p

= b.

Konstatan kesetimbangan K c

diperoleh dari

K’ c

=

K c

=

Dimana K c

= K’ c

/H

2

O



2.

Konstanta kesetimbangan K p

untuk reaksipenguraian fosfor pentaklorida menjadi fosfor triklorida dan molekul kloridadiketahui sebesar 1,05 pada

250 o

C

PCl

5 (g)

⇄

PCl

5 (g)

+ Cl

2(g)

Jika tekanan parsial kesetimbangan PCl

5

dan PCl

3 masing masing adalah

0,875 atm dan 0,462 atm, berapa tekanan parsial kesetimbangan Cl

2

pada tersebut?

Jawab

K p

=

Karena kita mengetahui tekanan-tekanan parsialnya, maka kita tuliskan

1,05 =

= 1,98 atm

3.

Untuk reaksi N

2 (g)

+ 3H

2 (g)

⇄

2NH

3 (g) diketahui K p

adalah 4,3 x 10

-4 pada 375 o

C. Berapakah K c

untuk reaksi tersebut!

Jawab

K c

=

Karena T = 375 + 273 = 648 K dan = 2 – 4 = -2, maka

K c

=

= 1,2

3.

Manipulasi Nilai konstanta kesetimbangan

Beberapa aturan yang berlaku dalam penentuan nilai konstanta kesetimbangan kimia (K) saat reaksi kesetimbangan dimanipulasi atau diubah antara lain :

3.2.

Jika reaksi dinyatakan dalam bentuk penjumlahan dua atau lebih reaksi, nilai konstanta kesetimbangan reaksi keseluruhan adalah hasil perkalian konstanta kesetimbangan tiap-tiap reaksi. Contoh:

2N

2

+ O

2

⇄

2N

2

O

2N

2

O + 3O

2

⇄

4NO

2



2N

2

+ 4O

2

⇄

4NO

2

Jika reaksi 1 dan reaksi 2 dijumlahkan, maka dihasilkan reaksi ,

Maka:

3.3.

Jika suatu reaksi ditulis dalam bentuk kebalikan dari reaksi pertama, nilai konstanta kesetimbangan menjadi kebalikan dari nilai konstanta kesetimbangan pertama.

PCl

3

+ Cl

2

⇄

PCl

5

Jika reaksi dibalikan, maka:

PCl

5

⇄

PCl

3

+ Cl

2

Maka:

⁄

3.4.

Jika suatu reaksi kesetimbangan dikalikan dengan suatu faktor n, nilai konstanta kesetimbangan menjadi nilai konstanta kesetimbangan semula dipangkatkan dengan faktor n.

PCl

3

+ Cl

2

⇄

PCl

5

Jika reaksi di kalikan dengan faktor n, misalkan n= 2, maka

2PCl

3

+ 2Cl

2

⇄

2PCl

5

Maka:

Contoh soal :

Diketahu nilai konstanta kesetimbangan untuk reaksi N

2

+ 3H

2

⇌

2NH

3 adalah K, konstanta kesetimbangan untuk N

2

+ H

2

⇌

NH

3 adalah....

Jawab





BAB III

JAWABAN PERTANYAAN

1.

Dewi Julianti : contoh soal mencari Kc dengan diketahui mol mula mula

Fitra Handa Yani : Reaksikesetimbangan:

N

2

(g) + 3H

2

(g)

⇌

2NH

3

(g). Jikamula-muladipanaskanmasing masing 0,6 mol H

2 dan

N

2 padatekanan 3,2 atmmakapadasaatsetimbangakanterbentuk gas N

2 sebanyak 0,1 mol. HargaKpadalah…. a.

0,2 c. 2,0 e. 20,0 b.

1,0 d. 10,0

2.

Hutdia Putri Murni: Maksud dari K c1 x

K c2 =

K c3

Fitra Handa Yani: maksudnya adalah jika mencari sebuah Kc dari Kc reaksi yang diketahui maka dengan mengalikan Kc1 dan Kc2 akan sama nilainya dengan Kc yang ditanya.

Contoh: Diketahui reaksi:

2NO

2

(g)

⇌

N

2

(g) + 2O

2

(g)

N

2

O

4

(g)

⇌

2NO

2

(g) K = K

2

K = K

1

Harga K untukreaksiN

2

O

4

(g)

⇌

N

2

(g) + 2O

2

(g) adalah….



3.

Nailul Husni Asfar: mengapa fasa liquid dan solid tidak dimasukkan ke perhitungan Kc?

Fitra Handa Yani: Karna konsentrasi zat yang berfasa solid dan liquid tidak akan berubah apabila suhu, volume, tekanan dirubah

4.

Natia Afrina Suri : Apa perbedaan K dengan Q?

Lisda Amelia : K (Tetapan kesetimbangan) merupakan hasil bagi dari perkalian konsentrasi produk yang masing-masing spesiesnya dipangkatkan dengan koefisien stokiometrinya dengan perkalian konsentrasi reaktan yang masing-masing spesiesnya dipangkatkan dengan koefisien stokiometrinya, dimana konsentrasi dari produk dan reaktan tersebut dihitung pada keadaan kesetimbangan, artinya reaksi yang terjadi sudah dalam keadaan kesetimbangan, tidak ada lagi perubahan konsentrasi ke arah produk atau reaktan meskipun reaksi masih tetap berlangsung. Sedangkan Q (Kution reaksi) merupakan hasil bagi dari perkalian konsentrasi produk yang masingmasing spesiesnya dipangkatkan dengan koefisien stokiometrinya dengan perkalian konsentrasi reaktan yang masing-masing spesiesnya dipangkatkan dengan koefisien stokiometrinya, namun untuk kution reaksi ini bisa ditentukan pada waktu kapanpun selama reaksi berlangsung. Sehingga nilai kution reaksi pada saat reaksi mencapai kesetimbangan adalah sama dengan

K.



Dari grafik diatas (konsentrasi vs waktu reaksi) , Q dapat dihitung mulai dari reaksi mulai terjadi sampai akhir reaksi atau dapat dihitung sepanjang waktu reaksi berlangsung dan K dihitung pada saat reaksi mencapai kesetimbangan, yaitu dari titik grafikmncapai garis lurus, tidak ada lagi perubahan konstrasi produk ataupun reaktan.

5.

Meli Suryani : berikan contoh soal !

Lisda Amelia : Gas NOCl terurai menurut kesetimbangan berikut .

2NOCl (g) 2NO(g) + Cl

2

(g)

Suatu wadah tertutup bervolume tetap diisi gas NOCl sampai tekanannya mencapai 8 torr. Jika pada saat setimbang, tekanan dalam wadah menjadi 10 torr, tetapan kesetimbangan reaksi tersebut adalah ?

Jawaban :

Mula2

Reaksi

Sisa

2NOCl (g) 2NO(g) + Cl

2

(g)

8

2x

8-2x

10 = 8-2x + 2x + x x = 2

K=

-

2x

2x

- x x

K=2



BAB IV

PENUTUP

Kesetimbangan suatu reaksi kimia terjadi pada sistem tertutup pada reaksi reversibel atau reaksi yang berlangsung dua arah. Reaksi dua arah artinya, dalam proses terjadinya reaksi terjadi pertambahan konsentrasi produk dan reaktan dan perubahan ini terjadi sampai mencapai kesetimbangan. Pada keadaan setimbang, reaksi masih tetap berlangsung tetapi tidak ada lagi perubahan konsentrasi produk maupun reaktan. Pada reaksi satu arah (irreversibel) zat-zat hasl reaksi atau produk tidak bisa bereaksi kembali membentuk reaktan tanpa adanya bantuan energi dari luar.

Tetapan kesetimbangan merupakan hasil bagi dari pembilang yang diperoleh dengan mengalikan konsentrasi kesetimbangan Produk, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien stoikiometriknya dalam persamaan keseimbangan dan Penyebut diperoleh dengan mengalikan konsentrasi kesetimbangan Reaktan, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien stoikiometriknya dalam persamaan keseimbangan. Nilai K ini dapat menunjukkan kemana arah reaksi terjadi,apakah kearah produk atau reaktan.

Didalam penulisan persamaan kesetimbangan akan ditulis berdasarkan konsentrasi zat dalam sistem yang diukur, apabila konsentrasi zat-zat dalam sistem reaksi tersebut dinyatakan dalam bentuk tekanan maka persamaan kesetimbangan tersebut ditulis dalam bentuk kesetimbangan tekanan (Kp =

Equilibrium Constant of Pressure) dan apabila dinyatakan dalam bentuk konsentrasi molaritas maka persamaan kesetimbangan ditulis dalam bentuk Kc atau Equilibrium Constant of Concentration.



DAFTAR PUSTAKA

Brady, James E. 2009. Chemistry Matter and Its Changes . New York: John Wiley and Sons Inc.

Chang, Raymond. Chemistry.10th edition. 2010 by The McGraw-Hill Companies

Petrucci, Ralph H, et al. 2011. General Chemistry Principles and Modern

Aplications. Canada: Pearson Canada Inc.

Silberber. 2010. Principles of General Chemistry Second Edition. USA: McGraw-

Hill Companies Inc.

Snoeyink, V.L., and D. Jenkins (1980) Water Chemistry . John Wiley & Sons,

New York.


chemistry equalibrium

Products

Support

chemistry equalibrium

Add this document to collection(s)

Add this document to saved

Suggest us how to improve StudyLib