KIMIA DASAR IDr. SUTANTO, M.Si.Dra. Ani Iryani, MSi.Jurusan KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas PakuanBogor 2012

Materi Perkuliahan IKesetimbangan KimiaAsam-Basa; Kesetimbangan asam-basaHidrolisis; bufferKesetimbangan Pengendapan; Ksp; Pemisahan ionKesetimbangan kompleks Kesetimbangan Redoks dan elektrokimia

Materi Perkuliahan II Kinetika kimia Kimia inti dan radio kimia Unsur logam, non logam Unsur transisis dan metaloid Kimia Karbon

Kriterian dan Pembobotan NilaiPenilaian

Kriteria Penilaian

KriteriaBobot PenilaianPresensi10 %Tugas20%UTS30%UAS40%TOTAL100%

Nilai AkhirHuruf MutuAngka MutuStatus78 100A4Lulus66 77 B3Lulus56 65C2Lulus40 55D1Lulus0 39 E0Tidak Lulus

Strategi PerkuliahanMahasiswa wajib membaca bahan-bahan kuliah sebelum temu kelas.Kelas harus dianggap ajang konfirmasi pemahaman peserta terhadap bahan-bahan tersebutMengerjakan tugas dan latihan yang ditentukanBrady J.E & G.E. Humiston, 1980, General Chemistry Principles and Structure, 2nd ed., John Willey & Sons, New YorkChang R, 1994, Chemistry, 5nd ed., Mc-Graw-Hill, Inc., New YorkKeenan CW, D.C. Kleinfelter, JH Wood, 1986, Ilmu Kimia untuk Universitas, a.b: A.Hadyana P, Penerbit Erlangga, JakartaRosenberg JL & LM Epstein, 1990, College Chemistry, 7nd ed., Schaums outline series, Mc-Graw-Hill, Inc., New York.

Bacaan Perkuliahan

Rencana Perkuliahan

Pert. keTanggalMateri kuliahKeterangan1.15-3-2012Pendahuluan2.22-3-2012Kesetimbangan Kimia; 3.29-3-2012Asam-Basa, Kesetimbangan asam-basa4.05-4-2012Hidrolisis; buffer5.12-4-2012Kesetimbangan Pengendapan; Ksp; Pemisahan ion6.19-4-2012Kesetimbangan kompleks 7.26-4-2012Kesetimbangan Redoks 8.03-5-2012elektrokimiaUTS9.24-5-2012Kinetika kimia10.31-5-2012Kimia inti dan radio kimia11.07-6-2012Unsur logam, non logam12.14-6-2012Unsur transisi dan metaloid13.21-6-2012Unsur transisi dan metaloid14.28-6-2012Kimia Karbon15.05-7-2012Kimia Karbon16.12-7-2012Rangkuman dan kisis-kisi testUAS

KImia Dasar 2Dr. Sutanto, MSiPertemuan I

Tiga kriteria reaksi kimia: Reaksi spontanReaksi Tak spontanReaksi berkesetimbangan G negatif, S positif G positif , S negatif G nol S nolKecepatan A berubah menjadi B = kecepatan B berubah menjadi A

Hukum aksi massa (Gulberg & Waage, 1866) untuk reaksi berikut ini:

aA + bB cC + dD . 1) [C]c [D]d kc = kc = tetapan kesetimbangan [A]a [B]bdalam hal reaksi gas ditulis sbb:

misal reaksi : N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) . 2)

[NH3]2 P2NH3 Kc = , dalam ungkapan tekanan Kp, Kp = [N2]1 [H2]3 PN2 P3H2

Hubungan kc dan kpgas ideal: PV = nRT P = (n/V) RT , n/V = [X] = konsentrasi zatReaksi: aA + bB cC + dD PcC PdD Kp = PaA PbB [C]c [RT]c [D]d [RT]d Kp = [A]a [RT]a [B]b [RT] bP = [X] RT [C]c [D]d Kp = (RT) (c+d)-(a+b) [A]a [B]b

Kp = Kc (RT) ng

Contoh 1 : reaksi N2O4 (g) 2NO2 (g)

pada 25oC adalah Kc = 4,63 x 103.

Berapa harga kp pada temperatur ini ?Jawab : ng = 2 1 = 1 ; T = 273 + 25 = 298 K

kp = kc (RT) ng = (4,63 x 103) ( 0,0821 x 298)1 = 0,113Contoh 2. Harga kp untuk reaksi: PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) pada 25oC adalah 1,05. Jika tekanan parsial kesetimbangan kedua spesi yaitu PCl5 dan PCl3 masing-masing 0,875 atm dan 0,463 atm, berapa tekanan parsial Cl2 (g)?(P Cl2 = 1,98 atm)

Contoh 3: Reaksi N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g), pada 200 oC harga kp = 4,4 x 104. Hitung harga kc pada temperatur ini.Contoh 4.Contoh 5.

Kesetimbangan heterogen (terdapat beda fasa) CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) [CaO] [CO2] kc = [CaCO3] [CaCO3] x kc = [CO2] [CaO ] kc = [ CO2 ]

kp = P CO2

Latihan : Nyatakan ungkapan Kc dan Kp untuk setiap reaksi berikut ini:

a. (NH4)2 Se (s) 2NH3 (g) + H2Se (g)

b. AgCl (s) Ag + (aq) + Cl- (aq)

c. P4 (s) + 6 Cl2 (g) 4P Cl3 (aq)

d. NH4HS (s) NH3 (g) + H2S (g)

Untuk reaksi d, pada 295 K memiliki tekanan parsial gas yang sama, masing-masing 0,265 atm. Hitung kp dan kc reaksi ini.

KESETIMBANGAN KONSEKUTIF A + B C + D C + D E + F Overall lreaction A + B E + F Kc

A + B C + DKc C + D E + FKc

Maka, Kc = KcKc

Contoh: H2CO3 (aq) H+ (aq) + HCO3-1 (aq) Kc = 4,2 x 10-7

HCO3 (aq) H+ (aq) + CO3-2 (aq) Kc = 4,8 x 10 11Berapa nilai Kc reaksi overall ?Pelajari Kc reaksi berikut ini:H2SH3PO4H2SO4

Hubungan Go dan Kp atau Kc Menurut termodinamika pada kesetimbangan G = 0

G = Go + RT ln K

Go = - RT ln KGo = - 2,303 RT log KContoh 5: N2 O4 (g) 2NO2 (g)

pada 25o C P total sistem = 0,2118 atm, dan P NO2 = 0,1168 atm

Hitung Go reaksi iniJawab: Go = - 2,303 RT log KP = - 2,303 (8,314 J mol 1k 1) ( 298 K) ( -0,842) = 4,80 x 10 3 J mol 1

Contoh 6: Hitung tetapan kesetimbangan termodinamik untuk reaksiSO2 (g) + O2(g) SO3 (g) pada 25o CGunakan data Gfo dari tabel Gfo SO2(g) = - 300 kJ mol 1 SO3 (g) = - 370 kJ mol 1 O2 (g) = 0,0 kJ mol 1 Go = - 140 kJ

Contoh 7: Reaksi 2NO2(g) N2O4(g) diketahui Ho298k = - 56,9 kJ

Dan So298k = - 175 JK 1. Hitung kp pada 100o CJawab: Go = Ho T So

Catatan Ho dan So hanya sedikit berubah dengan berubahnya temperatur, sehingga dapat dianggap sama/ tak berubah.Go373 = -56900 J (373K) (-175JK-1) = + 8400 JKp = 6,7 x 10 -2

Prinsip Le Chateliers dan kesetimbangan kimiaJika sistem dalam kesetimbangan diganggu maka sistem itu akan membentuk kesetimbangan baru, sehingga efek gangguanitu diperkecil Pengaruh perubahan konsentrasi reaktan dan produk[FeSCN]2+(aq) Fe3+(aq) + SCN- (aq) Merah Kuning tak berwarna Penambahan NaSCN (SCN semakin >) kesetimbangan bergeser kekiriPenambahan Fe (NO3)3 , (Fe3+ semakin >) kesetimbangan bergeser kekiriJika ion Fe3+ dikompleksikan dengan H2C2O4, (Fe3+ berkurang) maka kesetimbangan bergeser kekanan.

2. Pengaruh temperaturkenaikan temperatur menyebabkan posisi kesetimbangan: - Untuk reaksi eksotermik, kesetimbangan bergeser kekiri- Untuk reaksi endotermik, kesetimbangan bergeser kekanan3 H2 (g) + N2 (g) 2 NH3 (g) + 92,0kJ (eksotermik)3. Pengaruh tekanan dan perubahan volume N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) mol reaktan >produk. H2 (g) + I 2 (g) 2HI (g) mol reaktan = produk Penambahan tekanan pada sistem kesetimbangan akan menyebabkan posisi kesetimbangan bergeser ke arah jumlah mol yang sedikit

Jika jumlah mol reaktan dan produk sama, perubahan tekanan dan volume tak akan berpengaruh terhadap kesetimbangan.

Contoh 8: Campuran 0,50 mol H2 dan 0,50 mol I2 ditempatkan dalam wadah 1liter pada suhu 430o C hitung konsentrasi H2, I2 dan HI pada kesetimbangan. Diketahui reaksi ini memiliki Kc = 54,3 H2(g) + I2(g) 2HI (g)

Awal 0,5 0,5 0,0Berubah -x -x +2x +Kesetimb (0,50-x) (0,5 x) 2x [HI]2Kc = [H2] [I2] (2x)2 54,3 = (0,50-x) (0,50 x)Penyelesaian persamaan inidiperoleh x =0,393 M maka:[H2] = 0,50 M 0,393 M = 0,107 M [I2] = 0,107 M [HI] = 2 x 0,393 M = 0,786 M

Contoh 9: Tetapan kesetimbangan dikomposisi air pada 500 o C adalah 6,0x10-28.jika 2,0 mol H2O ditempatkan dalam wadah 5 dm3. Berapa konsentrasi H2,02 dan H2O(g) pada 500 oC [H2] = x = 5,7 x 10 10 M[O2] = 0,5 x = 2,8x 10-10 M[H2O] = 0,4 (5,7x 10 10) = 0,40 MKunci Jawaban

Soal soal latihanReaksi A (g) +B (g) C(g) +D(g)Konsentrasi awal A dan B masing masing 1,0 M dan 2,0 M. setelah kesetimbangan dicapai, konsentrasi B = 1,50 M. Hitung Kc dan Kp reaksi ini (Kc = 0,33 Kp = ?)

2. Harga Kc pada 25o C = 4,0 untuk reaksi:CH3 CO2H(l) + C2H5OH (l) CH3CO2C3H5 (l) + H2O (l)Jika 2,0 mol CH3CO3H dan 2,0 mol etil alkohol dicampur dan dibiarkan berkesetimbangan pada 25 o C. Berapa etil asetat yang terbentuk?

3. 0,2 mol zat A dan 1,0 mol zat B dan 2,0 mol zat C dicampur dalam wadah 1 liter. Setelah kesetimbangan tercapai diperoleh gas homogen dengan zat A = 0, 60 mol. Hitung Kc.Anggap reaksi berlangsung A + B C

4. Diketahui data termodinamik sebagai berikut:Substansi Gfo (kJ mol-1)NiSO4. 6H2O (s)- 2222NiSO4 (s)- 774H2O (g)- 228

Hitung Go untuk reaksi: NiSO4 . 6H2O (s) NiSO4 (s) + 6 H2O(g)Hitung Kp reaksi iniHitung tekanan uap air pada saat kesetimbangan.