1. BAB 4 KESETIMBANGAN KIMIA Standar Kompetensi: Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta peranannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Kompetensi Dasar: Menjelaskan kesetimbangan dan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangandengan melukan percobaan. Menentukan hubungan kuantitatif antara pereaksi dengan hasil reaksi dari suatu reaksi kesetimbangan. Menjelaskan penerapan prinsip kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari dan industri

2. I. KONSEP KESETIMBANGAN DINAMIS 3. A. Reaksi Reversible dan Irreversible Reaksi yang berlangsung searah atau reaksi yang tidak dapat balik (irreversible). Contoh kertas yang dibakar. Reaksi yang dapat balik kita sebut reaksi reversible. Salah satu di antaranya adalah reaksi antara nitrogen dengan hidrogen membentuk amonia. Campuran gas nitrogen dengan hidrogen dipanaskan akan menghasilkan amonia. Amonia (NH ) dipanaskan akan terurai akan membentuk nitrogen dan hidrogen. Kedua reaksi itu dapat digabung Reaksi ke kanan disebut reaksi maju; reaksi kiri disebut reaksi balik. 4. B. Keadaan Setimbang 5. C. Kesetimbangan Homogen dan Heterogen Kesetimbangan yang semua komponennya satu fase kita sebut kesetimbangan homogen. Kesetimbangan yang terdiri dari dua fase atau lebih kita sebut kesetimbangan heterogen. Contoh kesetimbangan heterogen: Contoh kesetimbangan homogen: 6. II. Tetapan Kesetimbangan 7. A. Hukum Kesetimbangan Reaksi kesetimbangan antara gas karbon monoksida dengan gas hidrogen membentuk gas metana dan uap air. Nilai dari hukum kesetimbangan disebut tetapan kesetimbangan dinyatakan dengan lambang K . Ungkapan hukum kesetimbangan untuk reaksi kesetimbangan di atas dapat dinyatakan sebagai berikut. C 8. B. Persamaan Tetapan Kesetimbangan Ungkapan hukum kesetimbangan kita sebut persamaan tetapan kesetimbangan. Secara umum, untuk reaksi: Persamaan tetapan kesetimbangan adalah: Karena satuan konsentrasi adalah M, maka satuan 9. Tetapan kesetimbangan untuk sistem kesetimbangan gas juga dapat dinyatakan berdasarkan tekanan parsial gas. Tetapan kesetimbangan yang berdasarkan tekanan parsial disebut tetapan kesetimbangan tekanan parsial dan dinyatakan dengan K . C. Tetapan Kesetimbangan Tekanan (K )p p Contoh: 10. Persamaan tetapan kesetimbangan hanya mengandung komponen yang konsentrasi atau tekanannya berubah selama reaksi berlangsung. Hal seperti itu tidak terjadi pada zat padat murni atau zat cair murni. Oleh karena itu, zat padat murni maupun zat cair murni tidak disertakan dalam persamaan tetapan kesetimbangan. Contoh: D. Tetapan Kesetimbangan untuk Kesetimbangan Heterogen 11. Dengan n = selisih jumlah pangkat pembilang dengan jumlah pangkat penyebut. E. Hubungan K dengan Kp c Contoh: Jawab: 12. F. Hubungan Nilai Tetapan Kesetimbangan antara Reaksi-reaksi yang Berkaitan. (1)Jika persamaan reaksi kesetimbangan dibalik, maka harga K juga dibalik. (2)Jika koefisien reaksi kesetimbangan dibagi dengan faktor n, maka harga tetapan kesetimbangan yang baru adalah akar pangkat n dari harga tetapan kesetimbangan yang lama. (3)Jika koefisien reaksi kesetimbangan dikalikan dengan faktor n, maka harga tetapan kesetimbangan yang baru adalah harga tetapan kesetimbangan yang lama dipangkatkan dengan n. c 13. G. Makna Tetapan Kesetimbangan 1. Memberi Informasi tentang Ketuntasan Reaksi Contoh: (1) reaksi ini dapat dianggap berlangsung tuntas ke kanan. (2) Reaksi ini hanya dapat membentuk sedikit sekali NO. 14. c c c c c c c c c c 2. Meramalkan Arah Reaksi Arah reaksi dapat ditentukan dengan memeriksa niai kuosien reaksi (Q ). Kuosien reaksi adalah nisbah konsentrasi yang bentuknya sama dengan persamaan K . Jika Q K berarti raksi bersih berlangsung ke kanan sampai Q = K . Jika Q K berarti raksi bersih berlangsung ke kiri sampai Q = K . Jika Q = K berarti campuran setimbang. 15. III. PERGESERAN KESETIMBANGAN 16. A. Pengaruh Konsentrasi Jika kosentrasi pereaksi diperbesar, kesetimbangan akan bergerak ke kanan. Jika kosentrasi pereaksi diperkecil, kesetimbangan akan bergerak ke kiri. B. Pengaruh Tekanan Jika tekanan diperbesar (volum diperkecil), kesetimbangan akan bergerak ke arah yang jumlah koefisiennya terkecil. Jika tekanan diperkecil (volum diperbesar), kesetimbangan akan bergerak ke arah yang jumlah koefisiennya terbesar. 17. C. Pengaruh Komponen Padat dan Cair Penambahan atau pengurangan komponen yang berupa padatan atau cairan murni tidak mempengaruhi kesetimbangan. E. Pengaruh Katalis Katalis dapat mempercepat pencapaian keadaan setimbang, namun katalis tidak mengubah komposisi kesetimbangan. D. Pengaruh Suhu Jika suhu dinaikkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm. Jika suhu diturunkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm. 18. IV. KESETIMBANGAN DALAM INDUSTRI 19. A. Pembuatan Amonia menurut Proses Haber-Bosch 20. B. Pembuatan Asam Sulfat menurut Proses Kontak 1. Belerang dibakar dengan udara membentuk belerang dioksida. 2. Belerang diokasida dioksidasi lebih lanjut menjadi belerang trioksida. 3. Belerang trioksida dilarutkan dalam sam sulfat pekat membentuk asam pirosulfat. 4. Asam pirosulfat direaksikan dengan air membentuk asam sulfat pekat. Pada proses kontak digunakan suhu sekitar 500C dan katalis V O . Tekanan normal, 1 atm. 2 5