HUBUNGAN KUANTITATIF ANTARA PEREAKSI DAN HASIL REAKSI

1. Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi (Kc)perubahan konsentrasi hanya mengubah komposisi zat-zat pada saat kesetimbangan, tidak mengubah harga tetapan kesetimbangan. Hubungan antara kompenen dalam kesetimbangan tersebut diungkapkan dalam persamaan tetapan kesetimbangan (K). Oleh karena tetapan kesetimbangan ini didasarkan pada konsentrasi, dilambangkan dengan Kc . untuk kesetimbanga :pA + qB rC + sD

Persamaan tetapan kesetimbangannya adalah Kc = [C]r[D]S

[A]p[B]q

Oleh karena satuan konsentrasi yaitu molar (M), satuan Kc diturunkan dari persamaan nya menjadi Kc = M(r+s) –(p+q) Contoh: a. 2HI(g) H2 (g) + I2(g)

Kc = [H2][I2] , tanpa satuan karena M( 1+ 1 ) – (2) = 0

[HI]2

b. 2NaHCO3(S) Na2CO3(S) +H2O(L) + CO2(g) Kc = [co2] M

Harga Kc berhubungan dengan persamaan reaksi setara. Misal pada reaksi kesetimbangan yang melibatkan SO2 , O2 , dan SO3 . persamaan reaksi setaranya dituliskan sebagai berikut.

a. 2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g) KC = [SO3]2

[SO2]2[O2] K1

b. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) KC = [SO2]2[O2] [SO3]2 K2

c. SO2(g) + ⅟2O2(g) SO3(g) Kc = [SO3]

[SO2][O2]⅟2 K3

Berdasarkan ketiga reaksi setara diatas, reaksi b adalah kebalikan dari reaksi a. Persamaan KC reaksi b juga kebalikan dari persamaan KC reaksi a. Jadi, K2 = ⅟K1

Reaksi c sama dengan reaksi a, tetapi koefisien c setengah dari koefisien reaksi a, sehingga : K3 = K1⅟2

Harga tetapan kesetimbangan (K) beberapa reaksi kimia dapat dibandingkan satu sama lain. Bentuk hubungan tersebut adalah jika ada suatu reaksi yang tetapan kesetimbangannya sama dengan KC , berlaku ketentuan berikut.

a. Jika persamaan reaksi kesetimbangan dibalik, harga KC juga dibalik = ⅟KC

b. Jika koefisien reaksi kesetimbangan dikalikan faktor x, harga KC baru merupakan harga KC lama dipangkatkan x atau KC

X

c. Jika koefisien reaksi kesetimbangan dibagi faktor y, harga KC baru merupakan harga KC lama diakar pangkat y atau y√Kc

d. Jika reaksi-reaksi dijumlahkan, harga-harga KC dikalikan.

2. Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial (KP)

Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial (KP) yaitu hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas-gas reaktan setelah masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya menurut persamaan reaksi kesetimbangan.

Contoh: aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)

Tetapan kesetimbangan parsialnya: KP = (PC)c(PD)d

(PA)a(PB)b

Jumlah tekanan parsial (P) masing-masing gas merupakan tekanan total (Ptotal) suatu campuran gas (PA, PB, PC, dan PD) sehingga Ptotal dapat dirumuskan : Ptotal = PA + PB + PC + PD satuan atm

Berdasarkan persamaan gas ideal, PV = nRT diketahui bahwa pada volume dan suhu tetap, tekanan parsial berbanding lurus dengan jumlah mol. Apabila gas mempunyai jumlah mol besar, tekanan parsial gas juga besar.

Tekanan parsial gas = jumlah mol gas tekanan total satuan atm

Mol total gas

Jika pada contoh reaksi di atas, a, b, c, dan d merupakan mol gas A, B, C, dan D pada keadaan kesetimbangan, tekanan parsial setiap gas dapat dihitung dengan rumus berikut.

PA = a x Ptotal PC = c x Ptotal

a + b + c + d a + b + c + d

P B = b x Ptotal PD = d x Ptotal

a + b + c + d a + b + c + d

a. Hubungan KC dengan KP

KP = KC(RT)n keterangan: R = 0,082 L atm K-1mol-1

T = suhu mutlak, K n = selisih jumlah koefisien produk dengan reaktan yang

berfase gas

b. DisosiasiDisosiasi yaitu reaksi penguraian suatu zat yang lebih sederhana. Apabila disosiasi terjadi akibat pemanasan, disebut sebagai disosiasi termal. Dalam ruang tertutup disosiasi berakhir sebagai reaksi kesetimbangan sehingga disebut kesetimbangan disosiasi.Contoh : N2O4(g) 2NO2(g)

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

I2(g) 2I(g)

Kesetimbangan disosiasi yaitu reaksi kesetimbangan dalam sistem tertutup dimana sebuah zat terurai menjadi beberapa zat lain. Banyaknya zat yang mengalami disosiasi dapat diketahui dengan derajat disosiasi (α) yang dirumuskan sebagai berikut.α = jumlah mol zat terurai jumlah mol zat awal

harga α berkisar antara 0-1, yaitu 0 < α < 1.Jika α = 0, tidak terjadi disosiasi karena zat awal belum terurai.Jika α = 1, terdisosiasi sempurnaJika 0 < α < 1, terdisosiasi sebagian.