HUKUM TETAPAN KESETIMBANGAN KONSENTRASICato Maximillian Gulberg dan Peter Wage mengatakan“Hasil kali konsentrasi zat-zat ruas kanan dibagi hasil kali konsentrasi zat-zat ruas kiri dan masing-masing dipangkatkan koefisiennya memiliki nilai yang tetap)

Reaksi : CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g)

- Jika zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat dan gas yang dimasukkan dalam, persamaan kesetimbangan hanya zat-zat yang berbentuk gas saja sebab konsentrasi zat padat adalah tetap .

Contoh: C(s) + CO2(g)     2CO(g) Kc = (CO)2 / (CO2)

BEBERAPA HAL YANG HARUS DIPERHATIKAN

Jika kesetimbangan antara zat padat dan larutan yang dimasukkan dalam perhitungan Kc hanya konsentrasi zat-zat yang larut saja.Contoh: Zn(s) + Cu2+(aq)     Zn2+(aq) + Cu(s) Kc = (Zn2+) / (Cu2+)

Untuk kesetimbangan antara zat-zat dalam larutan jika pelarutnya tergolong salah satu reaktan atau hasil reaksinya maka pelarut (liquid) tidak dimasukkan dalam perhitungan Kc.Contoh: CH3COO-(aq) + H2O(l)     CH3COOH(aq) + OH-(aq) Kc = (CH3COOH) x (OH-) / (CH3COO-)

Tetapan Kesetimbangan KcHukum Gulberg - Waage

Untuk reaksi setimbang

Berlaku rumusan

dDcCbBaA +«+

ba

dc

KcB].[A][

D].[C][=

Tetapan Kesetimbangan Kc

ContohUntuk reaksi setimbang berikut :2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)

rumusan Kc adalah :

][][

][

22

2

23

OSO

SOKc

•Derajad disosiasiMenyatakan jumlah mol zat yang terurai dengan jumlah mol zat mula-mula.

mulamulamol

teruraiyangmol

Tetapan Kesetimbangan Kc

Untuk reaksi heterogen, zat berfasa padat dan cair tidak menentukan harga Kc. Contoh:CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

maka rumusan harga Kc adalah : Kc = [CO2]

PbSO4(s) + 2KI(aq) PbI2(s) + K2SO4(aq)

Maka rumusan harga Kc adalah :

242

][

][

KI

SOKKc

Tetapan Kesetimbangan KcContoh Soal:Dalam wadah bervolume 2 liter terdapat 0,2 mol gas N2, 0,3 mol gas H2 dan 0,2 mol gas NH3 dalam kesetimbangan, maka harga Kc untuk keadaan setimbang itu adalah :

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

2-

3

2

322

23

M 2.962963

]23,0

].[22,0

[

]22,0

[

]].[[

][

Kc

Kc

HN

NHKc

Tetapan Kesetimbangan KcPada reaksi setara berlaku hal-hal sebagai berikut: Untuk reaksi A + B ↔ C + D, harga Kc adalah:

Jika reaksi dibalik C + D ↔ A + B, maka harga Kc adalah:

Jika reaksi dikali 2, 2A + 2B ↔ 2C + 2D, maka harga Kc adalah:

]].[[

]].[[1 BA

DCKc

]].[[

]].[[2 DC

BAKc

21

1

KcKc

22

22

3 ].[][

].[][

BA

DCKc 2

13 KcKc

Tetapan Kesetimbangan Tekanan (Kp)Pada sistem kesetimbangan gas berlaku hal-hal sebagai berikut :

ntot = n1 + n2 + n3 + …

ntot = jumlah mol total gas dalam sistemn1, n2 dst = jumlah mol masing-masing gas dalam sistem

Ptot = P1 + P2 + P3

Ptot = tekanan total gas dalam sistemP1, P2 dst = tekanan masing-masing gas dalam sistem

(tekanan parsial)

Tetapan Kesetimbangan (Kp)

Tekanan parsial gas dirumuskan dengan :

tottot

xPn

nP

Untuk reaksi kesetimbangan gas2 A(g) + B(g) ↔ 2C(g),

)(.)(

)(2

2

BPAP

CPK p

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

xPtotalmolTotal

NHmolPNH

33

xPtotalmolTotal

NmolPN

22

xPtotalmolTotal

HmolPH

22

Tetapan Kesetimbangan tekanan (Kp)

= Tekanan parsial gas NH3 3NHP

2HP

2NP = Tekanan parsial gas N2

= Tekanan parsial gas H2

xPtotalmolTotal

NHmolPNH

33

xPtotalmolTotal

NmolPN

22

xPtotalmolTotal

HmolPH

22

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Hubungan Tetapan Kesetimbangan Kp dengan Kc

MRTPV

nRTP

nRTPV

)(.)(

)(2

2

BPAP

CPKp

Berdasarkan hukum gas ideal:

Karena

Maka

n

BA

C

RTKcKp

RTKcKp

RTRT

RTx

BA

CKp

RTMRTM

RTMKp

.

.

.].[][

][

.)(

)(

)32(

2

2

2

2

2

2

2A(g) + B(g) 2C(g)

Kp = Tetapan kesetimbangan tekanan

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

)31()2(

)..(

.2

.2

.3

)).((

)(

2

2

3

322

23

n

TRKK

Ptotalmol

HmolP

Ptotalmol

NmolP

Ptotalmol

NHmolP

PP

PK

ncp

totalH

totalN

totalNH

HN

NHp

Evaluasi

Tuliskan persamaan tetapan kesetimbangan untuk reaksi–reaksi berikut ini :

a. N2O4(g) ↔ 2 NO2(g)

b. 2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g)

c. 3 Fe(s) + 4 H2O(g) ↔ Fe3O4(s) + H2O(l)

d. 2 NH3(g) + CO2(g) ↔ CO(NH2)2(s) + H2O(l)

Evaluasi

Dalam ruangan bervolume 30 L pada suhu tertentu terdapat kesetimbangan 15 mol gas A, 10 mol gas B, 7,5 mol gas C dan 6 mol gas D menurut persamaan reaksi :3A(g) + B(g) ↔ C(g) + 2D(g).

Hitunglah harga tetapan kesetimbangannya!

Evaluasi

Pada kesetimbangan 2 NaHCO3(s) ↔Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g), tekanan total gas 8 atm. Hitungalah tetapan kesetimbangan gas reaksi tersebut!

Evaluasi

Tetapan kesetimbangan reaksi2 NO(g) + O2(g) ↔ 2 NO2(g)

adalah 20/9 pada suatu suhu. Hitunglah banyaknya gas O2 yang harus dicampurkan dengan 5 mol gas NO ke dalam wadah bervolume 5 liter agar diperoleh 2 mol gas NO2!

Evaluasi

Tetapan kesetimbangan reaksi 2 NH3(g) ↔ N2(g) + 3 H2(g)

pada suhu 25oC Kp=0,02 atm. Dalam keadaan setimbang terdapat NH3 0,3 atm dan H2 0,2 atm. Hitunglah tekanan parsial untuk gas N2!