BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada dasarnya, istilah kesetimbangan berhubungan dengan apa yang kita sebut

”keseimbangan kimia” akan tetapi, keseimbangan ini merupakan keseimbangan

Mekanik. Dalam keseimbangan mekanik, jika resultan gaya ( net force) pada suatu

benda sama dengan nol, sehingga sebuah benda dikatakan kesetimbangan mekanik jika

benda tersebut tidak sedang mengalami perubahan dalam gerakannya (percepatannya

sama dengan nol). Apakah kesetimbangan kimia itu? Simaklah penjelasan berikut ini!.

Ketika suatu reaksi kimia berlangsung dalam sebuah bejana yang mencegah masuk

atau keluarnya zat-zat yang terlibat dalam reaksi tersebut. Maka besaran-besaran

(kuantitas-kuantitas) dari komponen-komponen reaksi tersebut berubah ketika beberapa

komponen tersebut digunakan dan komponen lainnya terbentuk. Akhirnya, ini akan

berakhir, setelah komposisinya tetap selam sistem ter sebut tidak terganggu,

sehingga sistem tersebut kemudian di katakan berada dalam keadan kesetimbangan atau

lebih sederhana ”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 untuk berubah.

Jadi latar belakang penyusunan makalah ini adalah untuk mengetahui apakah yang

dimaksud dengan kesetimbangan kimia, apa saja karakteristik keadaan kesetimbangan,

Tetapan kesetimbangan, perhitungan tetapan kesetimbangan, dan bagaimana penerapan

kesetimbangan kimia dalam industri.

B. Tujuan

1. Sebagai syarat untuk memenuhi nilai tugas mandiri untuk anggota kelompok 1.

2. Untuk mengetahui apakah yang dimaksud dengan kesetimbangan kimia.

3. Untuk mengetahui karakteristik keadaan kesetimbangan.

1

4. Untuk mengetahui seperti apakah tetapan kesetimbangan kimia dan bagaimana

caranya menghitung kesetimbangan kimia.

5. Untuk mengetahui penerapan kesetimbangan kimia dalam industri.

C. Rumusan Masalah

1. Apakah yang dimaksud dengan Kesetimbangan Kimia ?

2. Bagaimanakah contoh-contoh kesetimbangan kimia dalam kehidupan sehari-

hari ?

3. Apa sajakah karakteristik keadaan kesetimbangan ?

4. Bagaimana tetapan kesetimbangan Kimia dan cara untuk menghitungnya ?

5. Bagaimanakah penerapan kesetimbangan kimia dalam industri ?

D. Manfaat

1. Dapat mengetahui apakah yang dimaksud dengan kesetimbangan kimia.

2. Dapat mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi kesetimbangan

kimia.

3. Dapat mengetahui seperti apakah tetapan kesetimbangan kimia dan bagaimana

caranya menghitung kesetimbangan kimia.

4. Dapat mengetahui penerapan kesetimbangan kimia dalam indus

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN KESETIMBANGAN KIMIA

Kita telah mempelajari bahwa suatu zat dapat bereaksi dengan zat lain yang

kemudian menghasilkan zat baru. Reaksi tersebut umumnya disebut Reaksi kimia yang

berlangsung sampai habis. Misalnya, pita magnesium akan bereaksi dengan oksigen

membentuk magnesium oksida (MgO). Demikian pula sebutir pualam ( CaCO3) di

masukan ke dalam laruta asam klorida (HCI) berlebihan, semua pualam akan habis

bereaksi dengan asam klorida.

Reaksinya sebagai berikut:

2 Mg(s) + O2(s) → 2Mg (s)

CaCO3 + 2HCI(aq) → CaCI (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

Ada beberapa reaksi yang dapat berlangsung dua arah, contohnya pada reaksi

pembuata gas Amonia

3H2 (g) + N2 (g) ⇋ 2 NH3 (g)

Reaksi ini disebut juga reaksi reversibel atau reaksi kesetimbangan. Pada reaksi

ini setiap NH3 terbentuk akan segera terurai lagi menjadi H2 dan N2. untuk membuat

produk yang di hasilkan melalui reaksi kesetimbangan di perlukan bebera faktor untuk

mengatur arah reaksi seperti: konsentrasi, suhu, tekanan, dan volume, reaksi

kesetimbangan dapat terjadi pada reaksi homogen dan reaksi heterogen.

1. Reaksi kesetimbangan homogen

Contoh : H2 (g) + I2 (g) ⇋ 2HI(g)

3

K= [ HI]2

[H2][I 2]

2. Reaksi heterogen

Contoh : C(s) + O2 (g) ⇋ CO2 (g)

K= [ CO2]

[O2 ]

B. REAKSI DAPAT BALIK

Reaksi dapat berlangsung bolak balik, zat semula (reaktan) direaksikan akan habis

dan terbentuk zat baru (produk). Zat baru yang terbentuk dapat dapat direaksikan dengan

zat lain menghasilkan zat semula. Reaksi ini disebut reaksi bolak-balik.

Hal ini juga bisa digambarkan dengan hal sebagai berikut, yaitu apabila dalam suatu

reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka,

reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang. Secara umum reaksii kesetimbangan dapat

dinyatakan sebagai :

A + B → C + D

Mula-mula zat A dan zat B sebagai reaktan (tidak harus dalam jumlah yang sama)

dicampur dalam suatu tabung reaksi. Konsentrasi A dan B kemudian diukur pada selang

waktu tertentu. Bila hasil pengukuran itu digambarkan dalam sebuah grafik konsentrasi

sebagai fungsi dari waktu maka akan tampak gambar sebagai berikut:

4

Perubahan konsentrasi terhadap waktu

Penurunan konsentrasi A dan B mula-mula terjadi dengan cepat, makin lama semakin

lambat sampai pada akhirnya konstan. Sebaliknya yang terjadi pada produk zat C dan D.

Pada awal reaksi konsentrasinya = 0, kemudian bertambah dengan cepat tapi makin lama

semakin lambat sampai akhirnya menjadi konstan. Pada waktu t = t~ konsentrasi masing-

masing zat A, B, C, dan D menjadi konstan, yang berarti bahwa laju reaksi kekiri = laju

reaksi kekanan.

Karakteristik keadaan kesetimbangan

Ada empat aspek dasar keadaan kesetimbangan, yaitu :

1. Keadaan kesetimbangan tidak menunjukkan perubahan makroskopik yang nyata

2. Keadaan kesetimbangan dicapai melalui proses yang berlangsung spontan

3. Keadaan kesetimbangan menunjukkan keseimbangan dinamik antara proses maju

atau balik

4. Keadaan kesetimbangan adalah sama walaupun arah pendekatannya berbeda

5

C. KEADAAN KESETIMBANGAN

Keadaan Kesetimbangan

Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik. Apabila dalam

suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri

maka, reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang. Secara umum reaksi kesetimbangan

dapat dinyatakan sebagai:

A + B C + D

ADA DUA MACAM SISTEM KESETIMBANGAN, YAITU :

1. Kesetimbangan dalam sistem homogen

a. Kesetimbangan dalam sistem gas-gas

Contoh: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

b. Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutan

Contoh: NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH- (aq)

2. Kesetimbangan dalam sistem heterogen

a. Kesetimbangan dalam sistem padat gas

Contoh: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

b. Kesetimbangan sistem padat larutan

Contoh: BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq)

c. Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gas

Contoh: Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

D. PERGESERAN KESETIMBANGAN

Azas Le Chatelier menyatakan: Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi,

maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu

menjadi sekecil-kecilnya.

Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru

akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan.

6

Bagi reaksi: 

A  +  B   →    C  +  D

KEMUNGKINAN TERJADINYA PERGESERAN

1.  Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D, sehingga jumlah mol

A dan Bherkurang, sedangkan C dan D bertambah.

2. Dari kanan ke kiri, berarti C dan D bereaksi membentuk A dan B. sehingga jumlah mol C

dan Dherkurang, sedangkan A dan B bertambah.

 

FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MENGGESER LETAK KESETIMBANGAN

ADALAH :

a. Perubahan konsentrasi salah satu zat

Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat

diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat

tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan

akan bergeser ke pihak zat tersebut.

Contoh:2SO2(g) + O2(g)     2SO3(g)

- Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka kesetimbangan

akan bergeser ke kanan.

- Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O2, maka kesetimbangan akan

bergeser ke kiri.

b. Perubahan volume atau tekanan

7

Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan

volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan

mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.

Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser

ke arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil.

Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser

ke arah jumlah Koefisien reaksi besar.

Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri =

jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak

menggeser letak kesetimbangan.

Contoh: 

N2(g) + 3H2(g)     2NH3(g)

Koefisien reaksi di kanan = 2

Koefisien reaksi di kiri = 4

- Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (= volume

diperkecil), maka kesetimbangan akan

bergeser ke kanan.

- Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (= volume

diperbesar), maka kesetimbangan akan

bergeser ke kiri.

8

c. Perubahan suhu

Menurut Van't Hoff:

- Bila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan, maka

kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan

kalor (ke arah reaksi endoterm).

-  Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka

kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan

kalor (ke arah reaksi eksoterm).

Contoh:

2NO(g) + O2(g)   2NO2(g) ; H = -216 kJ

- Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

- Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke

kanan

Faktor-faktor yang dapat menggeser letak kesetimbangan diantaranya adalah:

1. Perubahan konsentrasi salah satu zat

9

Pengaruh Konsentrasi dalam Pergeseran Kimia

Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar,

maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut.

Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan

bergeser ke pihak zat tersebut. Contoh : 2SO2(g) + O2(g) ↔   2SO3(g)

Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka kesetimbangan

akan bergeser ke kanan.

Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O2, maka kesetimbangan akan

bergeser ke kiri.

2. Perubahan volume atau tekanan

Pengaruh Volume / Tekanan dalam Pegeseran kesetimbangan

Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan

volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan

mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.

Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke

arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil.

Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke

arah jumlah Koefisien reaksi besar.

10

Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri = jumlah

koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak menggeser letak

kesetimbangan.

Contoh : N2(g)+3H2(g) ↔   2NH3(g) Koefisien reaksi di kanan = 2 Koefisien reaksi di

kiri = 4

Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (=volume diperkecil), maka

kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (=volume diperbesar), maka

kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

3. Perubahan suhu

Pengaruh suhu dalam pergeseran kimia

Menurut Van’t Hoff:

Bila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan

bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm).

Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi

akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm).

11

Contoh: 2NO(g) + O2(g) ↔  2NO2(g) ; ¨H = -216 kJ

Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

Pengaruh Katalisator Terhadap Kesetimbangan

4. Pengaruh katalisator

Fungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah mempercepat tercapainya

kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan (harga tetapan kesetimbangan

Kc tetap), hal ini disebabkan katalisator mempercepat reaksi ke kanan dan ke kiri

sama besar

E. TETAPAN KESETIMBANGAN BERDASARKAN KONSENTRASI

Pada tahun 1886, dua orang para ahli kimia Nrwegia, yaitu Cato maxmilian

guldberg (1836-1902) dan Peter waage (1833-1900) mengajukan postulat berdasarkan

sejumlah pengamatan yang mereka lakukan terhadap reaksi kesetimbangan. Ponstulat ini

menyatakan bahwa ’jika hasil reaksi konsentrasi zat hasil reaksi yang di pangkatkan

koefisiennya di bandigkan dengan hasil kali konsentrasi zat pereaksi yang di pangkatkan

koefisiennya, maka akan di peroleh perbandingan yang tetap”. Untuk reaksi yang

dinyatakan dengan aA + bB ⇋ cC + dD, dengan A, B adalah pereaksi C, D

12

adalah reaksi ; dan a, b, c, d adalah koefisien reaksi, maka secara sistematis ponstulat

Guldberg dan Waage tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:

[C]c [D]d

C=

[A]a [B]b

Dengan : C = konstanta

Dalam kasus umum yang didalamnya konsentrasi dapat mempunyai nilai yamg berubak

ubah (termasuk nol), pernyataan diatas di sebut hasil bagi (quotient) kesetimbangan dan

nilainya di nyatakan dengan Q atau Qc. Jika istilah tersebut berhubungan dengan

konsentrasi keseimbangan, maka pernyataan ini di sewbut tetapan kesetimbangan dan

nilainya dinyatakan dengan K atau Kc.

Nilai konstan dari perbandingan hasil kali konsentrasi hasil reaksi yang di pangkatkan

koefisiennya dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang dipangkatkan koefisiennya

tersebut selalu tetap selama suhu sistem tidak berubah. Oleh karena itu, harga

perbandingan tersebut di namakan tetapan keseimbangan yang dinyatakan sebagai

berikut:

[C]c[D]d

Kc=

[A]a [B]b

Nilai Q dalam hubungan dengan Kc dapat digunakan untuk menunjukan arah suatu reaksi

berlangsung. Tiga buah kemungkinan dari arah reaksi tersebut adalah sebagai berikut.

13

1.      Q

> 1

Kc

Hal ini berarti konsentrai hasil reaksi terlalu tinggi untuk kesetimbangan, sehingga

reaksinya berlangsung ke kiri.

2.      Q

= 1

K

Hal ini berarti sistem berada dalam kesetimbangan, tidak ada perubahan.

3.      Q

< 1

K

Hal ini berarti konsentrasi hasil reaksi terlalu rendah untuk kesetimbangan, sehingga

reaksinya berlangsung ke kanan.

a.       Makna Tetapan Kesetimbangan

Berdasarkan harga tetapan kesetimbangan, suatu reaksi dapat diketahui secara

kualitatif bagaimana reaksi tersebut berlangsung

1.      Jika KC < 1, maka pada reaksi kesetimbangan tersebut di hasilkan zat hasil

reaksi yang cukup banyak, bahkan melebihi jumlah pereaksi,dan suatu reaksi di

katakan sempurna apabila reaksi tersebut memiliki Kc yang sangat besar.

2.      Jika Kc< 1, maka pada reaksi kesetimbangan tersebut di peroleh zat hasil

reaksi yang sedikit, bahkan lebih sedikit di bandingkan dengan jumlah pereaksi,dan

apabila harga Kc suatu reaksi sangat kecil, bisa saja tidak terjadi reaksi.

14

Harga Kc hanya di pengaruhi oleh suhu, jika suhu tidak berubah, maka harga Kc

selalu teatp. Pada reaksi endoterem, harga Kc berbanding lurus dengan suhu,

sedangkan pad reaksi eksoterm, harga Kc berbanding terbalik dengan suhu.

F. PERHITUNGAN TETAPAN KESETIMBANGAN

Jika konsentrasi masing-masing zat sudah diketahui, maka perhitungan harga Kc

dapat dilakukan secara langsung dengan memasukan nilai konsentrasi zat pada

persamaan sebagai berikut :

[ C]c [ D]d

KC =

[ A]a [ B]b

Contoh soal !

1.      Pada reaksi penguraian gas N2O4 menjadi gas NO2 terjadi keadaan setimbang yang

dinyatakan dengan persamaan reaksi sebagai berikut :

N2O4 (g)⇋ 2NO4(g)

Jika konsentrasi N2O4 dan NO2 berturut-turut 1,71 M dan 0,58 M, hitunglah harga Kc

pada keadaan tersebut !

Penyelesaian :

N2O4 (g)⇋ 2NO4

[ NO2]2 [ 0,58]2

KC= = =0,2

[N2O4] [1,71]

15

Jadi nilai Kc untuk eraksi tersebut adalah 0,2

Jika konsentrasi masing-masing zat belum diketahui seluruhnya, maka informasi yangada

di gambar digunakan untuk menentukan konsentrasi masing-masing zat dan hasil nya

digunakan untuk menentukan harga Kc.

2.      Jika 0,8 mol HI dimasukkan kedalam wadah 1 liter pada suhu 458oC, campurkan

dalam kesetimbangan di temukan mengandung 0,088 mol gas I2. hitung harga Kc untuk

reaksi kesetimbangan :

Untuk menentukan konsentrasi masing-masing zat,ikuti langkah-langkah berikut!

Kesetimbangan = 2HI (g)⇋ H2 (g) + I2 (g)

Awal = 0,8 0 0

Terurai = 2x x x

Kesetimbangan = 0,8-2x x 0,088

Pada kesetimbangan

[I2] = [H2] = 0,088 M

[HI] = 0,8-2x

= 0,8-2(0,088)

=0,623 M

Karena volume wadahnya 1 liter, maka jumlah mol menyatakan hargakonsentrasi,tetapi

jika volum wadah tersebut ≠ 1 liter, maka konsenttrasi

16

Mol

sama dengan

volume

sehingga :

[H2] [I2] (0,08) (0,08)

Kc= = =0,02

[HI]2 (0,623)

Jadi harga, harga Kc untuk penguraian HI pada suhu 4580 adalah 0,02

Jika konsentrasi masing-masing zat belum diketahui seluruhnya, tetapi diketahui harga

derajat dissosiasi (penguraian) zat, maka harga konsentrasi masing-masing zat ditentukan

berdasarkan harga derajat dissosiasi tersebut (α).

Mol yang terurai

α =

Mol mula-mula

Atau

Mol terurai= α x mol mula-mula

Dengan

α = derajat ionisasi

3.      sebanyak 0,4 mol HI di masukan ke dalam bejana 1 liter, sehingga

terjadikesetimbangan menurut persamaan berikut:

2HI ⇋ H2 + I2

17

Jika derajat dissosiasi HI diketahui sama dengan 0,25 hitung harga Kc

Penyelesaian

0,4 mol

[HI] mula-mula = =0,4 M

1 liter

[HI]Terurai = 0,25 x [HI] mula-mula

= 0,25 x 0,4 M

= 0,1 M

Reaksi kesetimbangan = 2HI (g)⇋ H2 (g) + I2 (g)

Mula-mula = 0,4 M

Terurai = 0,1 M

 

Kesetimbangan = 0,3 M 0,05 M + 0,05 M

[H2] [I2] (0,05) (0,05)

Kc= = =0,028

[HI]2 (0,3)2

Jadi, harga Kc adalah 0,028.

G. DERAJAT DISOSIASI

Disosiasi adalah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih

sederhana.

Derajat disosiasi adalah perbandingan antara jumlah mol yang terurai dengan jumlah mol

mula-mula.

Contoh:

2NH3(g) ↔ N2(g) + 3H2(g)

18

besarnya nilai derajat disosiasi (α):

α= mol NH3 yang terurai / mol NH3 mula-mula

Harga derajat disosiasi terletak antara 0 dan 1, jika:

a = 0 berarti tidak terjadi penguraian

a = 1 berarti terjadi penguraian sempurna

0 <α< 1 berarti disosiasi pada reaksi setimbang (disosiasi sebagian).

Contoh:

Dalam reaksi disosiasi N2O4 berdasarkan persamaan :

N2O4(g)↔ 2NO2(g)

banyaknya mol N2O4 dan NO2 pada keadaan setimbang adalah sama.

Pada keadaan ini berapakah harga derajat disosiasinya ?

Jawab:

Misalkan mol N2O4 mula-mula = a mol

mol N2O4 yang terurai = a α mol →mol N2O4 sisa = a (1 -α) mol

mol NO2 yang terbentuk = 2 x mol N2O4 yang terurai = 2 a α mol

Pada keadaan setimbang:

smol N2O4 sisa = mol NO2 yang terbentuk

a(1 -α) = 2a α→ 1 - α = 2 α→α = 1/3

H. KESETIMBANGAN KIMIA BERDASARKAN TEKANAN PARSIAL

Tekanan parsial (bhs. Inggris: partial pressure) adalah tekanan yang diberikan

oleh komponen-komponen gas dalam campuran gas. Menurut hukum Dalton, tekanan

total merupakan jumlah dari seluruh tekanan parsial gas dalam campuran atau P = p1 +

p2 + ... + pn

Tekanan uap murni adalah tekanan uap dari zat cair (bisa juga zat padat) yang muRrni.

Tekanan ini terdapat beberapa mikron di atas permukaan zat cair tersebut. Adanya zat

terlarut akan menurunkan tekanan uap karena timbulnya interaksi antarmolekul zat cair.

19

Tekanan uap dan tekanan uap murni merupakan fungsi dari temperatur.Gas merupakan

satu dari tiga wujud zat dan walaupun wujud ini merupakan bagian tak terpisahkan dari

studi kimia, bab ini terutama hanya akan membahasa hubungan antara volume,

temperatur dan tekanan baik dalam gas ideal maupun dalam gas nyata, dan teori kinetik

molekular gas, dan tidak secara langsung kimia. Bahasan utamanya terutama tentang

perubahan fisika, dan reaksi kimianya tidak didisuksikan. Namun, sifat fisik gas

bergantung pada struktur molekul gasnya dan sifat kimia gas juga bergantung pada

strukturnya. Perilaku gas yang ada sebagai molekul tunggal adalah contoh yang baik

kebergantungan sifat makroskopik pada struktur mikroskopik.

a. Sifat gas

Sifat-sifat gas dapat dirangkumkan sebagai berikut.

1. Gas bersifat transparan.

2. Gas terdistribusi merata dalam ruang apapun bentuk ruangnya.

3. Gas dalam ruang akan memberikan tekanan ke dinding.

4. Volume sejumlah gas sama dengan volume wadahnya. Bila gas tidak diwadahi,

volume gas akan menjadi tak hingga besarnya, dan tekanannya akan menjadi tak hingga

kecilnya.

5. Gas berdifusi ke segala arah tidak peduli ada atau tidak tekanan luar.

6. Bila dua atau lebih gas bercampur, gas-gas itu akan terdistribusi merata.

7. Gas dapat ditekan dengan tekanan luar. Bila tekanan luar dikurangi, gas akan

mengembang.

8. Bila dipanaskan gas akan mengembang, bila didinginkan akan mengkerut.

Dari berbagai sifat di atas, yang paling penting adalah tekanan gas. Misalkan suatu cairan

memenuhi wadah. Bila cairan didinginkan dan volumenya berkurang, cairan itu tidak

akan memenuhi wadah lagi. Namun, gas selalu akan memenuhi ruang tidak peduli

berapapun suhunya. Yang akan berubah adalah tekanannya.

Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas adalah manometer. Prototipe alat

pengukur tekanan atmosfer, barometer, diciptakan oleh Torricelli.

20

Tekanan didefinisikan gaya per satuan luas, jadi tekanan = gaya/luas.Dalam SI, satuan

gaya adalah Newton (N), satuan luas m2, dan satuan tekanan adalah Pascal (Pa). 1 atm

kira-kira sama dengan tekanan 1013 hPa.

1 atm = 1,01325 x 105 Pa = 1013,25 hPa

Namun, dalam satuan non-SI unit, Torr, kira-kira 1/760 dari 1 atm, sering digunakan

untuk mengukur perubahan tekanan dalam reaksi kimia.

b. Volume dan tekanan

Fakta bahwa volume gas berubah bila tekanannya berubah telah diamati sejak abad 17

oleh Torricelli dan filsuf /saintis Perancis Blase Pascal (1623-1662). Boyle mengamati

bahwa dengan mengenakan tekanan dengan sejumlah volume tertentu merkuri, volume

gas, yang terjebak dalam tabung delas yang tertutup di salah satu ujungnya, akan

berkurang. Dalam percobaan ini, volume gas diukur pada tekanan lebih besar dari 1 atm.

Boyle membuat pompa vakum menggunakan teknik tercangih yang ada waktu itu, dan ia

mengamati bahwa gas pada tekanan di bawah 1 atm akan mengembang. Setelah ia

melakukan banyak percobaan, Boyle mengusulkan persamaan (6.1) untuk

menggambarkan hubungan antara volume V dan tekanan P gas. Hubungan ini disebut

dengan hukum Boyle.

PV = k (suatu tetapan) (6.1)

Penampilan grafis dari percobaan Boyle dapat dilakukan dengan dua cara. Bila P diplot

sebagai ordinat dan V sebagai absis, didapatkan hiperbola (Gambar 6.1(a)). Kedua bila V

diplot terhadap 1/P, akan didapatkan garis lurus (Gambar 6.1(b)).

(a) Plot hasil percobaan; tekanan vs. volume

(b) Plot hasil percobaan; volume vs 1/tekanan. Catat bahwa kemiringan k tetap.

21

c. Volume dan temperatur

Setelah lebih dari satu abad penemuan Boyle ilmuwan mulai tertarik pada hubungan antara

volume dan temperatur gas. Mungkin karena balon termal menjadi topik pembicaraan di

kotakota waktu itu. Kimiawan Perancis Jacques Alexandre César Charles (1746-1823),

seorang navigator balon yang terkenal pada waktu itu, mengenali bahwa, pada tekanan tetap,

volume gas akan meningkat bila temperaturnya dinaikkan. Hubungan ini disebut dengan

hukum Charles, walaupun datanya sebenarnya tidak kuantitatif. Gay-Lussac lah yang

kemudian memplotkan volume gas terhadap temperatur dan mendapatkan garis lurus

(Gambar 6.2). Karena alasan ini hukum Charles sering dinamakan hukum Gay-Lussac. Baik

hukum Charles dan hukum Gay-Lussac kira-kira diikuti oleh semua gas selama tidak terjadi

pengembunan.

Pembahasan menarik dapat dilakukan dengan hukum Charles. Dengan

mengekstrapolasikan plot volume gas terhadap temperatur, volumes menjadi nol pada

temperatur tertentu. Menarik bahwa temperatur saat volumenya menjadi nol sekiatar -

273°C (nilai tepatnya adalah -273.2 °C) untuk semua gas. Ini mengindikasikan bahwa

pada tekanan tetap, dua garis lurus yang didapatkan dari pengeplotan volume V1 dan V2

dua gas 1 dan 2 terhadap temperatur akan berpotongan di V = 0.

Fisikawan Inggris Lord Kelvin (William Thomson (1824-1907)) megusulkan pada

temperatur ini temperatur molekul gas menjadi setara dengan molekul tanpa gerakan dan

dengan demikian volumenya menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan volumenya

pada temperatur kamar, dan ia mengusulkan skala temperatur baru, skala temperatur

Kelvin, yang didefinisikan dengan persamaan berikut.

273,2 + °C = K (6.2)

22

Kini temperatur Kelvin K disebut dengan temperatur absolut, dan 0 K disebut dengan

titik nol absolut. Dengan menggunakan skala temperatur absolut, hukum Charles dapat

diungkapkan dengan persamaan sederhana

V = bT (K) (6.3)

dengan b adalah konstanta yang tidak bergantung jenis gas.

Menurut Kelvin, temperatur adalah ukuran gerakan molekular. Dari sudut pandang ini,

nol absolut khususnya menarik karena pada temperatur ini, gerakan molekular gas akan

berhenti. Nol absolut tidak pernah dicapai dengan percobaan. Temperatur terendah yang

pernah dicapai adalah sekitar 0,000001 K.

Avogadro menyatakan bahwa gas-gas bervolume sama, pada temperatur dan tekanan

yang sama, akan mengandung jumlah molekul yang sama (hukum Avogadro; Bab

1.2(b)). Hal ini sama dengan menyatakan bahwa volume real gas apapun sangat kecil

dibandingkan dengan volume yang ditempatinya. Bila anggapan ini benar, volume gas

sebanding dengan jumlah molekul gas dalam ruang tersebut. Jadi, massa relatif, yakni

massa molekul atau massa atom gas, dengan mudah didapat.

d. Persamaan gas ideal

Esensi ketiga hukum gas di atas dirangkumkan di bawah ini. Menurut tiga hukum ini,

hubungan antara temperatur T, tekanan P dan volume V sejumlah n mol gas dengan

terlihat.

Tiga hukum Gas

Hukum Boyle: V = a/P (pada T, n tetap)

Hukum Charles: V = b.T (pada P, n tetap)

Hukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap)

Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat

digabungkan menjadi satu persamaan:

V = RTn/P (6.4)

atau

PV = nRT (6.5)

R adalah tetapan baru. Persamaan di atas disebut dengan persamaan keadaan gas ideal

23

atau lebih sederhana persamaan gas ideal.

Nilai R bila n = 1 disebut dengan konstanta gas, yang merupakan satu dari konstanta

fundamental fisika. Nilai R beragam bergantung pada satuan yang digunakan. Dalam

sistem metrik, R = 8,2056 x10–2 dm3 atm mol-1 K-1. Kini, nilai R = 8,3145 J mol-1 K-1

lebih sering digunakan.

e. Hukum tekanan parsial

Dalam banyak kasus Anda tidak akan berhadapan dengan gas murni tetapi dengan

campuran gas yang mengandung dua atau lebih gas. Dalton tertarik dengan masalah

kelembaban dan dengan demikian tertarik pada udara basah, yakni campuran udara

dengan uap air. Ia menurunkan hubungan berikut dengan menganggap masing-masing

gas dalam campuran berperilaku independen satu sama lain.

Anggap satu campuran dua jenis gas A (nA mol) dan B (nB mol) memiliki volume V

pada temperatur T. Persamaan berikut dapat diberikan untuk masing-masing gas.

pA = nART/V (6.8)

pB = nBRT/V (6.9)

pA dan pB disebut dengan tekanan parsial gas A dan gas B. Tekanan parsial adalah

tekanan yang akan diberikan oleh gas tertentu dalam campuran seandainya gas tersebut

sepenuhnya mengisi wadah.

Dalton meyatakan hukum tekanan parsial yang menyatakan tekanan total P gas sama

dengan jumlah tekanan parsial kedua gas. Jadi,

P = pA + pB = (nA + nB)RT/V (6.10)

Hukum ini mengindikasikan bahwa dalam campuran gas masing-masing komponen

memberikan tekanan yang independen satu sama lain. Walaupun ada beberapa gas dalam

wadah yang sama, tekanan yang diberikan masing-masing tidak dipengaruhi oleh

kehadiran gas lain.

Bila fraksi molar gas A, xA, dalam campuran xA = nA/(nA + nB), maka pA dapat juga

dinyatakan dengan xA.

pA = [nA/(nA + nB)]P (6.11)

Dengan kata lain, tekanan parsial setiap komponen gas adalah hasil kali fraksi mol, xA,

dan tekanan total P.

24

Tekanan uap jenuh (atau dengan singkat disebut tekanan jenuh) air disefinisikan sebagai

tekanan parsial maksimum yang dapat diberikan oleh uap air pada temperatur tertentu

dalam campuran air dan uap air. Bila terdapat lebih banyak uap air, semua air tidak dapat

bertahan di uap dan sebagian akan mengembun.

I. SISTEM KESETIMBANGAN DALAM INDUSTRI

Agar suatu zat dihasilkan sebanyak mungkin suatu reaksi kimia harus diusahakan

supaya berlangsung ke arah hasil reaksi (ke arah kanan) jika reaksinya merupakan reaksi

kesetimbangan, maka faktor-faktor konsentrasi, suhu, tekanan gas, serta katalis harus

diperhitungkan agar reaksi itu berlangsung cepat dan ekonomis.

Dalam pasal ini, kita mencoba meninjau dua proses yang sangat penting, dibidang kimia

industri, yaitu pembuatan amoniak proses Haber Bosch serta pembuatan asam sulfat

menurut proses kontak.

Proses Haber-Bosch

Frite Haber (186-1984) dari Jerman adalah orang yang mula-mula berhasil,

mensintesa amoniak dari gas-gas nitrogen dan hidrogen, sehingga ia mendapat hadiah

nobel tahun 1918. Proses pembuatan amoniak ini lalu disempurnakan oleh rekan

senegaranya, Karl Bosch (1874-1940) yang juga meraih hadiah Nobel tahun 1931. Itulah

sebabnya proses pembuatan amoniak dikenal sebagai proses Haber-Bosch.

Reaksi yang berlangsung adalah: N2(g) + 3H2(g) <==> 2NH3(g) + 22 k kal

Pada suhu biasa, reaksi ini berjalan lambat sekali. Jika suhu dinaikkan reaksi akan

berlangsung jauh lebih cepat. Akan tetapi, penaikan suhu menyebabkan reaksi bergeser

ke kiri (mengapa?), sehingga mengurangi hasil NH3.Dengan memperhitungkan, faktor-

faktor waktu dan hasil, maka suhu yang digunakan adalah 500oC.

Untuk mempercepat tercapainya keseimbangan, dipakai katalis oksida-oksida besi.Agar

reaksi bergeser ke kanan, tekanan yang digunakan haruslah tinggi. Tekanan 200 atm akan

memberikan hasil NH3 15% tekanan 350 atm menghasilkan NH3 30% dan tekanan

1000atm akan menghasilkan NH3 40%.

25

Selama proses berlangsung, gas-gas nitrogen dan hidrogen terus-menerus ditambahkan ke

dalam campuran apapun, sedangkan NH3 yang terbentuk harus segera dipisahkan dari

campuran dengan cara menggemburkannya, sebab titik didih NH3 jauh lebih tinggi dari

titik didih N2 dan H2O.

Proses Haber Bosch merupakan proses yang cukup penting dalam dunia industri, sebab

amoniak merupakan bahan utama dalam pembuatan berbagai barang, misalnya pupuk

urea, asam nitrat dan senyawa-senyawa nitrogen lainnya. Amoniak juga sering dipakai

sebagai pelarut, karena kepolaran amonia cair hampir menyamai kepolaran air.

PROSES KONTAK

Proses kontak merupakan proses pembuatan asam sulfat secara besar-besaran. Dalam

industri modern, banyak sekali digunakan asam sulfat antara lain sebagai: pada

pembuatan pupuk amonium sulfat dan pada proses pemurnian minyak tanah, pada

industri baja untuk menghilangkan karat besi sebelum bajanya dilapisi timah atau seng,

pada pembuatan zat warna, obat-obatan, pada proses pemurnian logam dengan

caraelektrolisa, pada industri tekstil, cat, plastik, akumulator, bahan peledak, dll.

Pendeknya, banyaknya pemakaian asam sulfat disuatunegara telah dipakai sebagai

ukuran kemakmuran negara tersebut.

Pada pembuatan asam sulfat menurut proses kontak bahan yang dipakai adalah belerang

murni yang dibakar di udara. S(s) + O2(g) --> SO2(g)

SO2 yang terbentuk di oksidasi di udara dengan memakai katalisator. Reaksinya

terbentuk kesetimbangan : 2SO2(g) + O2(g) <==> 2SO3(g) + 45 k kal.

Dahulu dipakai serbuk platina sebagai kontak.Tetapi sekarang dipakai katalis V2O5

(Vanadium penta oksida) yang lebih murah.

Menurut kesetimbangan di atas, makin rendah suhunya makin banyak SO3 yang

dihasilkan. Akan tetapi, sama seperti pembuatan amoniak pada suhu rendah reaksi

berjalan lambat. Dengan memperhitungkan faktor-faktor waktu dan hasil dipilih suhu

400oC, dan hasilnya yang diperoleh pada suhu ini kira-kira 98%.Itulah sebabnya reaksi

ini tidak perlu dilaksanakan pada tekanan tinggi.

Oleh karen gas SO2 agak sukar larut dalam air, maka SO3 dilarutkan dalam H2SO4

pekat. Jadi pada pembuatan H2SO4, bahan yang ikut digunakan juga H2SO4 SO3 +

26

H2SO4 --> H2S2O7 asam pirosulfat Asam pirosulfat kemudian disirami air : H2S2O7 +

H2O --> 2H2SO4

KECEPATAN REAKSI(LAJU REAKSI)

Pada umunya reaksi-reaksi berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda.Ada reaksi

yang berlangsung sangat cepat, ada pula reaksi yang berlangsung sangat lambat.Untuk

menyatakan lambat cepatnya suatu reaksi dikemukakan konsep-konsep kecepatan reaksi

atau laju reaksi.Kecepatan reaksi/laju reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi/hasil

reaksi persatuan waktu. Contoh: A --> B

Pada awal reaksi zat B belum ada dalam campuran setelah reaksi berjalan.Konsentrasi B

semakin bertambah. Sedangkan knsentrasi A semakin berkurang.

Kecepatan reaksi dapat diukur dengan menghitung pertambahan konsentrasi B tiap satuan

waktu tertentu dengan menggunakan pengurangan konsentrasi zat A tiap satuan waktu

tertentu.

Waktu

----------------------- ------------------------

! V = delta (B)/delta t !atau ! V = -delta (A)/delta t !

----------------------- ------------------------

ket: V = kecepatan reaksi

(A) = konsentrasi A (mol/liter)

(B) = konsentrasi B (mol/liter)

t = waktu

Faktor yang mempengaruhi laju reaksi

Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:

27

Luas permukaan sentuh

Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam banyak, sehingga

menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan

bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi

pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu

semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi;

sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk

bereaksi.

Suhu

Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu reaksi yang

berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan

yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu

diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.

Katalis

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa

mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi

tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih

cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya

terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih

rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen.

Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang

dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana

untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-

pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah

sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih

lemah, sehingga akhirnya terlepas.

28

Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu

perantara kimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses

yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C

melambangkan katalisnya:

... (1)

... (2)

Meskipun katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi

2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi :

Beberapa katalis yang pernah dikembangkan antara lain berupa katalis Ziegler-Natta yang

digunakan untuk produksi masal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalitis yang paling dikenal

adalah proses Haber, yaitu sintesis amonia menggunakan besi biasa sebagai katalis. Konverter

katalitik yang dapat menghancurkan produk emisi kendaraan yang paling sulit diatasi, terbuat

dari platina dan rodium.

Molaritas

Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut tiap satuan volum zat pelarut. Hubungannya dengan

laju reaksi adalah bahwa semakin besar molaritas suatu zat, maka semakin cepat suatu reaksi

berlangsung. Dengan demikian pada molaritas yang rendah suatu reaksi akan berjalan lebih

lambat daripada molaritas yang tinggi.

Konsentrasi

Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrsi reaktan maka dengan

naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi

maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan

bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat. Jika zat yang

direaksikan berupa larutan maka faktor yang harus diperhatikan adalah konsentrasi suatu larutan

29

yang pekat tentu mengandung molekul-molekul yang lebih banyak dibandingkan dengan yang

encer.Jumlah molekul yang banyak tentu lebih mudah dan lebih sering bertabrakan dibandingkan

dengan molekul-molekul yang jumlahnya sedikit. Sehingga makin besar konsentrasi suatu

larutan yang direaksikan maka makin besar pula kecepatan

30

BAB III

KESIMPULAN

Pada dasarnya, istilah kesetimbangan berhubungan dengan apa yang kita sebut

”keseimbangan kimia” akan tetapi, keseimbangan ini merupakan keseimbangan Mekanik.

Dalam keseimbangan mekanik, jika resultan gaya ( net force) pada suatu benda sama

dengan nol, sehingga sebuah benda dikatakan kesetimbangan mekanik jika benda

tersebut tidak sedang mengalami perubahan dalam gerakannya (percepatannya sama

dengan nol).

Ketika suatu reaksi kimia berlangsung dalam sebuah bejana yang mencegah masuk atau

keluarnya zat-zat yang terlibat dalam reaksi tersebut.Maka besaran-besaran (kuantitas-

kuantitas) dari komponen-komponen reaksi tersebut berubah ketika beberapa komponen

tersebut digunakan dan komponen lainnya terbentuk. Akhirnya, ini akan berakhir, setelah

komposisinya tetap selam sistem ter sebut tidak terganggu, sehingga sistem tersebut

kemudian di katakan berada dalam keadan kesetimbangan atau lebih sederhana ”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 untuk berubah.

Karakteristik keadaan kesetimbangan

Ada empat aspek dasar keadaan kesetimbangan, yaitu :

1. Keadaan kesetimbangan tidak menunjukkan perubahan makroskopik yang nyata

2. Keadaan kesetimbangan dicapai melalui proses yang berlangsung spontan

3. Keadaan kesetimbangan menunjukkan keseimbangan dinamik antara proses maju atau

balik

4. Keadaan kesetimbangan adalah sama walaupun arah pendekatannya berbeda

Kesetimbangan kimia dalam industry, yaitu agar suatu zat dihasilkan sebanyak

mungkin suatu reaksi kimia harus diusahakan supaya berlangsung ke arah hasil reaksi (ke

arah kanan) jika reaksinya merupakan reaksi kesetimbangan, maka faktor-faktor

31

konsentrasi, suhu, tekanan gas, serta katalis harus diperhitungkan agar reaksi itu

berlangsung cepat dan ekonomis.

Dalam pasal ini, kita mencoba meninjau dua proses yang sangat penting, dibidang kimia

industri, yaitu pembuatan amoniak proses Haber Bosch serta pembuatan asam sulfat

menurut proses kontak.

Kesetimbangan kimia terjadi pada saat Anda memiliki reaksi timbal balik di sebuah

sistem tertutup.Tidak ada yang dapat ditambahkan atau diambil dari sistem itu selain

energi. Pada kesetimbangan, jumlah dari segala sesuatu yang ada di dalam campuran

tetap sama walaupun reaksi terus berjalan. Ini dimungkinkan karena kecepatan reaksi ke

kanan dan ke kiri sama.

Apabila Anda mengubah keadaan sedemikian rupa sehingga mengubah kecepatan relatif

reaksi ke kanan dan ke kiri, Anda akan mengubah posisi kesetimbangan, karena Anda

telah mengubah faktor dari sistem itu sendiri.

32

DAFTAR PUSTAKA

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_fisika1/kesetimbangan_kimia/reaksi-

reversibel/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/definisi-kesetimbangan-

dan-karakteristiknya/

http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Kimia/0182%20Kim

%201-6e.htm

http://kushis3nthitz.blogspot.com/2010/04/sistem-kesetimbangan-dalam-industri.html

33

KESETIMBANGAN KIMIA

Makalah

Diajukan Untuk Memenuhi syarat Ujian Akhir Semester

Mata kuliah “Kimia Dasar”

Dosen : bapak Irhamni

Disusun oleh :

Ade Hidayatullah 2225111925

Ila Rohila

Mila Choirunnisa 2225110397

M. Ridwan 2225110280

Ratna Wulandari

Siti Juhariah 2225777953

Tia yuniarni 2225110416

Ulpha Mega Pratiwi

Yanti

Yuni Rahmawati 2225111938

Pendidikan Matematika

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

SERANG 2011

34

KATA PENGANTAR

Asalamualaikum warohmatullahi wabaraokatu

Alhamdulilah hirobil alamin, puji syukur kepada Allah AWT yang mana masih memberikan kesempatan sehingga dapat menyelesaikan tugas makalah ini

Tugas ini saya susun dan saya buat dari sumber-sumber yang terkait dan di tambah dengan pengetahuan saya, bertujuan untuk mengembangkan daya pikir dan intelektual

Saya pun berharapmudah-mudahan tugas yang saya buat bias di terima dengan baik dan bisa menambah ilmu untuk kita semua

Walaupun saya menyadari banyak keterbatasan dan kekurangan dari makalah yang saya buat. Semoga dapat di maklumi

Wasalamualaikumwarohmatullahi wabarokatu

Serang, 12 Desember 2011

Penulis

35

DAFTAR ISI

KATAPENGANTAR……………………………………………………. i

DAFTR ISI……………………………………………………………….. ii

BAB I PENDAHULUAN……………………………………………….. 1

A. Latar belakang……………………………………………… 1

B. Tujuan………………………………………………………. 1

C. Rumusan Masalah………………………………………….. 2

D. Manfaat………………………………………….. 2

BAB II PEMBAHASAN……………………………………………………………………….... 3

A. Pengertian Kesetimbangan Kimia……………… ……………….. 3

B. Reaksi Dapat Balik………………………………………………..………. 4

C. Keadaan Kesetimbangan……………………………………….……… 6

D. Pergeseran Kesetimbngan…………………………………………….. 6

E. Tetapan Kesetimbngan Berdasarkan Konsentrasi……….... 12

F. Perhitungan Tetapan Kesetimbangan……………..…………... 15

G. Derajat Disosiasi…………………………………………………………... 18

H. Kesetimbangan Kimia Berdasarkan Tekanan Parsial…...… 19

I. Sistem Kesetimbangan Dalam Industri……………………..…… 25

BAB III KESIMPULAN ……………………………………………………………………….... 31

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………….……………..…... 33

36

37

Contoh aplikasi

Coba perhatikan reaksi antara larutan besi(III) klorida dengan larutan kaliumtiosianat yang menghasilkan ion besi(III) tiosianat.

Ditinjau dari reaksi searah maka kedua pereaksi tersebut akan habis karenajumlah mol zat yang bereaksinya sama. Apa yang terjadi apabila pada zat hasilreaksi ditambahkan 1 tetes larutan FeCl3 1 M atau 1 tetes larutan KSCN 1 M?Apakah ada perubahan warna? Jika terjadi, mengapa?

Pada penambahan ion SCN– warna merah bertambah tua berarti terbentuklagi ion Fe(SCN)2+, atau ion SCN– yang ditambahkan bereaksi lagi dengan ion Fe3+.Darimana ion Fe3+? Menurut perhitungan jika 10 mL larutan FeCl3 0,001 M bereaksidengan 10 mL KSCN 0,001 M kedua zat akan habis bereaksi atau ion Fe2+ dan ionSCN– sudah habis bereaksi. Demikian pula pada penambahan ion Fe3+ akanterbentuk kembali Fe(SCN)2+, berarti ion Fe3+ bereaksi lagi dengan ion SCN–.Darimana ion SCN– tersebut? Dari data percobaan tersebut dapat disimpulkan ionFe3+ dan ion SCN– selalu ada pada sistem karena Fe(SCN)2+ secara langsungdapat terurai lagi menjadi ion Fe3+ dan ion SCN–.Oleh karena reaksi tersebut terjadi pada sistem tertutup maka reaksi inidisebut reaksi kesetimbangan.Reaksinya ditulis:Fe3+(aq) + SCN–(aq)→ Fe(SCN)2+(aq)Pada reaksi ini pembentukan Fe(SCN)2+ dan penguraiannya menjadi ion Fe3+dan SCN– tidak dapat diamati karena berlangsung pada tingkat partikel. Reaksi inidisebut juga reaksi kesetimbangan dinamis.Ciri-ciri keadaan setimbang dinamis adalah sebagai berikut.1. Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan.2. Terjadi pada ruangan tertutup, suhu, dan tekanan tetap.3. Laju reaksi ke arah hasil reaksi dan ke arah pereaksi sama.4. Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat diukur ataudilihat, tetapi perubahan mikroskopis (perubahan tingkat partikel) tetapberlangsung.5. Setiap komponen tetap ada.Reaksi kesetimbangan dinamis yaitu reaksi yang berlangsung terus-menerusdengan arah yang berlawanan dan kecepatan yang sama.

38