kimia asek ppt kesetimbangan kimia cekidot

KESETIMBANGAN KIMIA

By : BRONIKA SEPTIANI

2

Ditinjau dari arahnya, reaksi kimia dapat dibagi menjadi dua

• Reaksi irreversible (reaksi satu arah/tidak dapat balik), yaitu suatu reaksi hanya terjadi pembentukan zat-zat hasil reaksi saja

• Reaksi reversible (reaksi dua arah/dapat balik), yaitu suatu reaksi di mana hasil reaksi dapat bereaksi kembali membentuk zat-zat pereaksi

PENGERTIAN KESETIMBANGAN KIMIA

A + B <=> C

4

Untuk reaksi kimia umum

PENGERTIAN KESETIMBANGAN KIMIA

Jika A dan B dicampurkan bersama, suatu keadaan dimana kecepatan reaksi pada kedua arah sama dan tidak mengahasilkan perubahan sistem lebih lanjut – kesetimbangan

Reaksi ini akan berlangsung bolak balik terus menerus tidak pernah berhenti, inilah yang disebut sebagai Reaksi Kesetimbangan Dimanis

5

Video Kesetimbangan Dinamis

HUKUM KESETIMBANGAN MENURUT GULDBERG DAN WAAGE

“Besarnya konstanta kesetimbangan dalam suatu reaksi (Kc) adalah hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dipangkatkan koefisiennya dibagi hasil kali konsentrasi zat-zat pereaksi dipangkatkan koefisiennya”

TETAPAN KESETIMBANGAN

Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi:Reaksi : pA + qB mC + nD

[C] m [D]n

Kc = [A]p [B]q

(Harga Kc dipengaruhi oleh suhu)

Untuk kesetimbangan heterogen, hanya zat yang

berfase gas (g) dan larutan (aq), karena konsentrasi zat

padat atau cairan murni adalah konstan

Ungkapkan Tetapan Kesetimbangan

Kestimbangan Heterogen

Kesetimbangan yang melibatkan beberapa fasa

Ungkapan kesetimbangan untuk sistem jenis ini, tidak termasuk konsentrasi dari padatan murni (atau cairan)

Ungkapkan Tetapan Kesetimbangan

Kesetimbangan heterogen

Kita tidak memasukkan padatan murni dan cairan sebab konsentrasinya tidak bervariasi. Nilai-nilanya tidak dimasukkan dalam nilai K

Selama temperatur konstan dan padatan masih ada, jumlah padatan yang ada tidak berpengaruh terhadap kesetimbangan

DERAJAT DISOSIASI

Pada reaksi penguraian, banyaknya zat yang terurai dapat diketahui dari derajat penguraiannya (derajat disosiasi). Derajat disosiasi ( ) dapat dinyatakan dalam fraksi atau dalam persentase, dengan rumus:

α

α= mol terurai

mol mula-mulaatau α=

mol terurai

mol mula-mulaX100%

Hukum Empiris Aksi Massa (Guldberg & Waage)

aA + bB cC + dD

KC =[C]c [D]d

[A]a [B]b

Tetapan kesetimbangan empiris (KC)

Reaksi dalam larutan

TETAPAN KESETIMBANGAN

12

TETAPAN KESETIMBANGAN

(NH4)2CO3 adalah padatan

Kita tuliskan [NH3] 2 sebab koefisien untuk NH3(g) dalah 2

Contoh :

Changing coefficients

S(s)+ 3/2O2(g) SO3(g)

2S(s)+3O2(g) 2SO3(g)

K = [ S O 3 ]

[ O 2 ] 3 / 2

K n e w = [S O 3 ]2

[O 2 ]3

TETAPAN KESETIMBANGAN

Kp =[pC]c [pD]d

[pA]a [pB]b

p = Tekanan parsial

Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial

Untuk kesetimbangan yangmelibatkan gas, tekanan parsial dapat digunakan untuk menggantikan konsentrasi

TETAPAN KESETIMBANGAN

15

Menurut hukum gas ideal:pV = nRT p = (n/V)RT = [ ] RT

Untuk reaksi fase gas: a A(g)+b B(g) cC(g) + dD(g)

ba

dc

CK [B][A]

[D][C]= danba

dc

P pp

ppK

B)(A)(

D)(C)(=

Karena itu,

)()( badcba

dc

bbaa

ddcc

ba

dc

P pp

ppK +−+=== (RT)

[B][A][D][C]

(RT)[B](RT)[A](RT)[D](RT)[C]

B)(A)(D)(C)(

gnCP KK ∆= (RT)

Hubungan KP dengan KC

TETAPAN KESETIMBANGAN

ng = koef gas produk–koef gas reaktan

16

(1) 4 NH3(g) + 7 O2(g) 4 NO2(g) + 6 H2O(g)

(2) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

(3) BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) BaSO4(s) + NaCl(aq)

72

43

62

42

][O][NH

O][H][NO=CK 7

24

3

62

42

O()NH(

O)H()NO

)

(

pp

ppK P =

][CO 2=CK )( 2COpK P =

]SO][Na[BaCl[NaCl]

422

=CK

CONTOH

17

Arti Nilai Tetapan Kesetimbangan

Nilai numeris Kc atau Kp yang sangat besar menandakan bahwa reaksi berjalan ke kanan sebagaimana dituliskan, berlangsung sempurna atau mendekati sempurna

Nilai numeris Kc atau Kp yang sangat kecil menyatakan bahwa reaksi ke kanan sebagaimana dituliskan tidak berlangsung besar-besaran

18

K >> 1 reaksi lebih banyak ke arah produk

(kesetimbangan berada di kanan).

K << 1 reaksi lebih banyak ke arah reaktan (kesetimbangan

terletak di kiri).

2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(g) KC = 9,1 1080

N2O4(g) 2 NO2(g) KC = 4,63 10-3

Contoh :

Contoh :

Tuliskan rumus Kc dan KP untuk reaksi-reaksi berikut:

Jawab:

(a) 2 ZnS(s) + 3 O2(g) 2 ZnO(s) + 2 SO2(g)

(b) 2 HCrO4-(aq) Cr2O7

2-(aq) + H2O(l)

Apakah reaksi-reaksi di atas termasuk kesetimbangan homogen

atau heterogen?

(a)

(b)

32

22

][O

][SO=CK

2-4

-272

][HCrO

]OCr[=CK

32

22

)(O

)(SO

p

pK P = Kesetimbangan heterogen

Tidak ada KP Kesetimbangan homogen

LATIHAN

20

(a) Pada suhu tertentu, untuk reaksi N2O4(g)

2NO2(g) pada saat kesetimbangan

terdapat 0,1 mol N2O4 dan 0,06 mol NO2

dalam volume 2 L. Hitunglah nilai Kc.

22

42

22 101,8

L)mol/2(0,1

L)mol/2(0,06

]O[N

][NO −×===cK

Jawab:

LATIHAN

21

2. Dalam ruangan 5 liter berlangsung reaksi kesetimbangan : 2 SO3 (g) 2SO2(g) + O2(g) Jika dari pemanasan 1 mol gas SO3 diperoleh 0,25 mol gas O2., tentukan tetapan kesetimbangannya.

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

mula2 : 1 terurai : 0.50 stbg : 0,50 0,50 0,25

[SO3]=0,5/5=0,1M; [SO2]=0,50/5=0,1M; [O2]=0,25/5=0,05M

[SO2]2 [O2] (0,1)2 (0,05)

Kc = = = 0,05 [SO3]2 (0,1)2

22

MACAM KESETIMBANGAN KIMIA

(a) Kesetimbangan fisika : melibatkan 1 zat dalam 2 fase yang berbeda

H2O(l) H2O(g)

(b) Kesetimbangan kimia : melibatkan zat yang berbeda sebagai reaktan dan produk

Contoh:

Contoh:

N2O4(g) (tak berwarna) 2NO2(g) (cokelat gelap)

23

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 heterogena. 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)

MACAM KESETIMBANGAN KIMIA

24

Video Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

LATIHAN

1. 0,1 mol HI dimasukkan dalam tabung 1 lt dan terurai sesuai reaksi :

2HI H2 + I2. Jika I2 yang terbentuk adalah 0,02 mol,

berapa harga K?

2. Tetapan kesetimbangan untuk reaksi : A + 2B AB2 adalah 0,25. Berapa jumlah mol A yang harus dicampurkan

pada 4 mol B dalam volume 5 lt agar menghasilkan 1 mol AB2.

27

Jawaban no 1.

2 HI H2 + I2

Mula-mula : 0,1

Terurai : 2 x 0,02 = 0,04

Setimbang : 0,1-0,04=0,06 0,02 0,02

[HI] = 0,06 / 1 lt = 0,06

[H2] = 0,02 / 1 lt = 0,02

[I2] = 0,02 / 1 lt = 0,02

K = [H2] [I2] = 0,02 x 0,02 = 1,1 x 10 -1

[HI]2 (0,06)2

LATIHAN

28

Jawaban no.2• Misal mol A mula-mula = x mol

• A + 2B AB2

Mula-mula : x 4

Terurai : 1 2

Setimbang: x-1 4-2 = 2 1

[AB2] = 1 / 5 lt = 1/5

[A] = x-1 / 5 lt = (x-1)/5

[2B] = 2 / 5 lt = 2/5

K = [AB2] ¼ = 1/5 x = 26

[A] [B]2 (x-1)/5 . (2/5)2

LATIHAN

29

Pendugaan Arah Reaksi

• Pada setiap saat selama berlangsungnya reaksi dapat dirumuskan nisbah konsentrasi-konsentrasi yang bentuknya sama dengan rumus tetapan kesetimbangan.

• Nisbah ini disebut kuosien reaksi

...][][

...][][ba

dc

BA

DCQ =

Apabila nilai yang disubstitusikan ke dalam kuosien reaksi Q merupakan konsentrasi-konsentrasi dalam keadaan setimbang, maka Q akan sama dengan K.

30

Rumus Q = K, tetapi nilainya belum tentu sama:

Q = K reaksi dalam keadaan setimbang

Q < K produk < reaktan; reaksi bergeser ke kanan (ke arah produk)Q > K produk > reaktan; reaksi bergeser ke kiri (ke arah reaktan)

KesetimbanganΔG = 0

Reaktan murni

Produkmurni

Q < KΔG < 0

Q > KΔG > 0

G

Arah reaksi dapat diduga dengan menghitung kuosien hasil reaksi (Q).

Pendugaan Arah Reaksi

31

Contoh Quotion Reaksi

Kita tentukan Kc = 54 pada 425,4oC

Jika kita mempunyai campuran sbg berikut, perkirakan arah dari reaksi

Pada awal reaksi

32

Karena Q < Kc, maka sistem tidak dalam kesetimbangan dan reaksi akan berlangsung ke arah kanan

Contoh Quotion Reaksi

33

Selamat belajar…!