MODUL 4

KESETIMBANGAN KIMIAStandar capaianStandar capaian adalah indikator hasil belajar yang harus dicapai peserta didik. Standar capaian dalam modul laju reaksi yaitu : 1.1. Peserta didik dapat menjelaskan pengertian kesetimbangan dinamis 1.2. Peserta didik dapat membedakan kesetimbangan homogen dengan kesetimbangan heterogen 1.3. Peserta didik dapat menganalisis pergeseran kesetimbangan berdasarkan azas Le Chatelier. 2.1. Peserta didik dapat menjelaskan arah pergeseran kesetimbangan berdasarkan pengaruh konsentrasi, volume, tekanan,2.2. 3.1. Peserta didik dapat menentukan ketetapan kesetimbangan konsentrasi dan tetapan kesetimbangan partial Peserta didik menjelaskan prinsip kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari.

Cek Kemampuan Awal1. Apakah yang Anda ketahui tentang: a. Reaksi reversibel b. Reaksi irreversibel 2. Tentukan reaksi berikut apakah termasuk reaksi eksoterm atau endoterm ? N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g ) H = + 92 ,2 kJ 3. Tuliskan pernyataan kesetimbagan Kc untuk reaksi berikut : a. 2O3(g) 3O2(g) b. 2NO(g) + Cl2(g) 2NOCl(g) 4. Sebutkanlah faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan 5. Bila diberikan suatu reaksi : A(aq) + B (aq) C(s) + D (g) H = -12 kJ Tentukanlah : a. Persamaan tetapan kesetimbangannya b. Pergeseran kesetimbangan jika suhu dinaikkan c. Pergeseran kesetimbangan jika ditambahkan katalisator 6. Diberikan 3 reaksi seperti berikut: a. 2SO2(g) + O 2(g) 2SO3(g) Kc(a) = 4.104 b. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) Kc(b) = x c. SO2(g) + O2(g) SO 3(g) Kc(c) = y Dari data tersebut tentukan nilai dari x dan y

PrasyaratJadi Agar dapat mempelajari modul ini Anda harus memahami terlebih dahulu tentang konsep dasar laju reaksi dan konsep dasar termodinamika kimia..

BAHAN RUJUKAN Sebagai Rujukan lanjut Anda dapat pelajari referensi berikut : Raymond Chang. Chemistry 8th Edition. Mc Graw-Hill. New York. 2005

Ralph H Petrucci and Williams S Haward. General Chemistry 7th Edition. Prentice Hall International Inc. USA. 1997

Connectio/ Link :http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_equilibrium http://www.chm.davidson.edu/chemistryApplets/index.html http://chem.lapeer.org/Chem2Docs/Rate.Eq.html http://chem.lapeer.org/Exams/KineticsEquilT1.pdf TITRASI ILMU :

Grafik pencapaian keadaan setimbang. (masukkan di hal 112 bawah persamaan reaksi) TITRASI ILMU Informasi Apakah yang dapat kita peroleh dari nilai Kc dan Kp ? 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

TES INGENIO 1. 2. 3. Sebutkan ciri-ciri kesetimbangan dinamis ? Apakah yang membedakan antara kesetimbangan homogen dengan kesetimbangan heterogen? Sebanyak 0,1 mol HF dimasukkan ke dalam wadah 1 liter dan dibiarkan terurai menurut persamaan reaksi : 2HF(g) H2(g) + F2(g) Jika diketahui jumlah mol F2 pada keadaan setimbang adalah 0,04 mol maka tentukan : a. Tetapan kesetimbangan b. Tetapan kesetimbangan Parsial c. Derajad disosiasi

4.

5.

Sebanyak 20,85 gram PCl5 dipanaskan dalam wadah 2 liter menurut reaksi : PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Jika derajat disosiasi PCl5 adalah 20%. Hitunglah tetapan kesetimbangannya! (Ar P=31 ; Cl=35.5) Ke dalam bejana 10 liter, dicampurkan 0,4 gas CO dan 0,2 mol gas O2 menurut reaksi : CO(g) + O2(g) CO2(g) Jika dalam keadaan setimbang 0,2 mol gas CO2 dan reaksi berlangsung pada suhu 300 K. maka Kp dari reaksi tersebut adalah.( R = 0,082 L atm mol-1 K-1)

UJI KOMPETENSI KP 1 Pilihlah jawaban yang paling tepat 1.Suatu reaksi berada dalam keadaan setimbang apabila.... a. Reaksi ke kanan dan ke kiri telah berhenti b. Mol pereaksi selalu sama dengan mol hasil reaksi c. Laju reaksi ke kanan sama dengan laju reaksi ke kiri d. volume zat pereaksi sama dengan volume zat hasil reaksi

2.

3.

4.

5.

6.

e. konsentrasi zat pereaksi sama dengan konsentrasizat hasil reaksi Berikut merupakan ciri-ciri kesetimbangan dinamis, kecuali. a. Berlangsung terus menerus b. Laju reaksi ke kiri sama dengan laju reaksi ke kanan c. Reaktan telah habis bereaksi d. Konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi sudah tetap e. Tidak terjadi perubahan makroskopis Persamaan reaksi berikut yang termasuk kesetimbangan heterogen adalah. a. PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) b. CO(g) + O2(g) CO2(g) c. 2 NH3(g) N2(g) + 3H2(g) d. Fe3+(aq) + SCN-(aq) FeSCN2+(aq) e. MgCO3(s) MgO(s) + CO2(g) Berikut adalah suatu reaksi setimbang : 2 NH3(g) N2(g) + 3H2(g). Jika pada keadaan setimbang perbandingan mol gas NH3 : N2 : H2 adalah 4 : 1 : 3 maka derajat dissosiasi NH3 adalah . a. 1/3 b. 2/3 c. 2/4 d. e. 1/8 Reaksi berikut yang memiliki harga Kp sama dengan Kc adalah:. a. N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) b. 2 SO3 (g) 2SO2 (g) + O2 (g) c. 2 HI (g) H2 (g) + I2 (g) d. PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) e. BiCl3 (aq) + H2O(l) BiOCl2 (aq) + HCl(aq) Tetapan kesetimbangan yang dinyatakan sebagaiKc =

Sesuai untuk persamaan reaksi kesetimbangan....C+DA+B 3A +2 B 2C + D C + D 3A + B 3A + B C + D 2C + D 3A + 2B Suatu reaksi tertentu berorde nol terhadap pereaksi A mempunyai nilai k = 0,025 M/s. a. b. c. d. e.

7.

8.

Jika konsentrasi awal A adalah 0,50 M, maka konsentrasinya saat reaksi berlangsung selama 15 detik adalah . a. 0,500 M b. 0,320 M c. 0,125 M d. 0,060 M e. 0,030 M Pada suhu tertentu dalam bejana 10 liter terdapat kesetimbangan dari reaksi 2 SO3 (g) 2 SO2 (g) + O2(g) Bila 80 gram SO3 dimasukkan ke dalam bejana sampai tercapai keadaan

setimbang. Ternyata perbandingan mol SO3 : O2 = 2 : 1. Tetapan kesetimbangan reaksi ini adalah.(Ar O =16, S =32) a. 0,25 b. 2,5 c. 0,4 d. 0,04 e. 0,025 9. Diketahui reaksi kesetimbangan seperti berikut : 2NaHCO3 (s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) Jika pada keadaan setimbang tekanan total 6atm, harga Kp adalah... a. 8 d. 8,5 b. 9 e.10 c. 7 10. 0,1 mol lantanum oksalat, La2(C2O4)3, diletakkan dalam ruang hampa 10 liter dan dibiarkan terurai hingga mencapai kesetimbangan La2(C2O4)3 (s) La2O3 (s) + CO2 (g) (reaksi belum setara) pada suhu tetap. Jika dalam keadaan setimbang ini tekanan total dalam ruangan tersebut adalah 0,2 atm, maka kesetimbangan KP bagi reaksi di atas sama dengan . a. 6,4 . 10-5 atm b. 1,0 . 10-6 atm6 c. 4,0 . 10-2 atm6 d. 1,0 . 10-2 atm9 e. 1,3 . 10-9 atm

KP 2 Tabel. Pengaruh Konsetrasi Terhadap Kesetimbangan No 1 2 3 4 5 Aksi Menambah konsentrasi Pereaksi Mengurangi konsentrasi pereaksi Memperbesar konsentrasi produk Mengurangi konsentrsai produk Mengurangi konsentrasi total Reaksi Mengurangi konsentrasi Pereaksi Menambah konsentrasi Pereaksi Mengurangi konsentrasi Produk Memperbesar konsentrasi produk Memperbesar konsentrasi total Cara sistem bereaksi Bergeser ke kanan Bergeser ke kiri Bergeser ke kiri Bergeser ke kanan Bergeser ke arah yang jumlah molekul terbesar

Materi tambahan PENENTUAN HARGA TETAPAN KESETIMBANGAN BERDASARKAN KONSENTRASI DAN TEKANAN PARSIAL GAS

Dalam penentuan harga tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi dan tekanan parsial gas haruslah mengetahui hubungan kuantitatif antara pereaksi dengan hasil reaksi dari suatu reaksi kesetimbangan. Contoh: Tulis Kc dan Kp untuk reaksi dibawah ini a. 2CO(g) + O 2(g) 2CO2(g) b. HCOOH(aq) + C2H5OH(aq HCOOC2H5(aq) + H2O(l) Jawab: Ingat (1) Kp hanya untuk reaksi gas. (2) konsentrasi pelarut (air) tidak dihitung pada persamaan Tetapan kesetimbangan. a. b. Kc = Kc = Kp =

Hubungan Antara Katalisator dengan Kesetimbangan Fungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah mempercepat tercapainya kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan (harga tetapan kesetimbangan Kc tetap), hal ini disebabkan katalisator mempercepat reaksi ke kanan dan ke kiri sama besar. Pengaruh katalis reaksi. Suatu katalis akan meningkatkan laju reaksi ke kanan atau ke kiri (zat yang bersifat sebaliknya dinamakan inhibitor), dengan tanpa mengubah nilai konstanta kesetimbangan atau kuantitas relatif yang ada pada suatu kesetimbangan reaksi tertentu. Katalis hanya akan merubah waktu yang diperlukan suatu reaksi sampai selesai atau. mencapai kesetimbangan. Reaksi yang secara biasa membutuhkan waktu berjamjam, berhari-hari, minggu, akan dapat dicapai dalam waktu beberapa menit dengan kehadiran katalis yang sesuai. Bahkan reaksi yang harus berlangsung pada suhu yang tinggi (biasanya akan menurunkan rendemen produk), dapat dilakukan dengan cepat pada suhu rendah dengan adanya katalis (dengan rendemen yang lebih baik). Pada produksi sintesa ammonia, tanpa adanya katalis, reaksi antara

hidrogen dan nitrogen sangat perlahan meskipun suhu di atas 1000C. Kesetimbangan dalam reaksi tersebut pada secara normal akan terjadi setelah beberapa tahun. Kesetimbangan Pelarutan atau kelarutan endapan.Sering dalam percobaan laboratorium atau beberapa sampel di lapangan, menunjukkan fenomena

pelarutan dan pengendapan. Gula atau garam dapur dimasukkan dan diaduk dalam air maka keduanya akan segera larut. Jika jumlahnya ditambahkan terus sambil diaduk maka lamakelamaan ada zat kristal gula atau garam yang tidak larut lagi, meskipun telah lama pengadukannya. Fenomena lain terjadi ketika larutan asam sulfat (H2SO4) ditambahkan dengan barium klorida (BaCl2). Penambahan barium klorida pada larutan asam sulfat konsentrasi yang cukup, akan memyebabkan larutan menjadi berwarna putih susu, dan jika ditambahkan terus maka akan segera terlihat endapan putih, BaSO4 (barium sulfat). Endapan adalah zat atau materi yang memisahkan diri sebagai fase padat dari sistem larutan. Fase padat ini dapat terjadi dalam bentuk kristal, bentuk tersuspensi, maupun bentuk koloid. Pemisahan endapan dari larutannya dapatdilakukan dengan pengadukan (centrifugase/centrifuge), penyaringan (filter), atau cukup dengan sedimentasi (pengendapan biasa), tergantung dari ukuran dan berat endapan secara parsial. Ukuran partikel endapan makin besar, maka makin mudah memisahkannya, cukup dengan filtrasi, atau endapan yang berat cukup dilakukan dengan sedimentasi atau pengendapan gravitasional saja. Namun ada beberapa endapan koloid yang stabil dan cukup ringan, harus dilakukan pemusingan (centrifuge) untuk memisahkannya dari larutan (memanfaatkan gaya centrifugal). Pada centrifuge, bagian zat yang mempunyai berat jenis lebih tinggi akan terdorong kearah luarputaran, sehingga endapan/padatan akan terpisah dari larutan karena perbedaan berat jenis dan gaya putaran yang

tinggi. Beberapa faktor yang mempengaruhi atau menyebabkan terbentuknya endapan. Pertama, terjadinya zat yang tidak begitu larut dalam air, dari hasil reaksi antara beberapa ion terlarut di air. Contoh dari peristiwa ini antara lain, pembentukan BaSO4, pembentukan CaCO3, pembentukan PbCl, dan sebagainya. Kedua, zat padatan yang ditambahkan tak mampu lagi melarut dalam pelarut. Kedua hal ini erat hubungannya dengan nilai kelarutan. Jika jumlah zat yang ada melebihi batas kelarutannya dalam air, maka sisa dari yang tidak larut akan menjadi endapan. Nilai kelarutan zat dalam air, sama dengan konsentrasi molar larutan jenuh, yang pertama tergantung pada suhu lingkungannya. Biasanya makin tinggi suhu maka kelarutan zat akan makin besar, kecuali beberapa zat yang dalam pelarutannya bersifat eksotermis seperti NaOH, K2SO4, dan lainnya. Zatzat yang bersifat eksotermis dalam reaksi pelarutannya akan kurang larut pada suhu yang tinggi. Kedua, kelarutan juga dipengaruhi oleh sifat pelarut, zatzat yang larut di air akan berkurang kelarutannya dalam pelarutpelarut organik. Contoh, NaCl akan larut baik dalam pelarut air, tapi akan kurang larut dalam alkohol. Dalam laboratorium ion Pb yang tercampur ion Ag dan Hg(I), akan mudah dipisahkan dari campurannya dengan direaksikan ketiganya dengan ion Cl (HCl) dan pemanasan. Ketika ditambahkan HCl, ketiga ion akan membentuk endapan PbCl2, AgCl, dan HgCl. Kemudian ditambahkan air panas, garam PbCl2 akan larut kembali,

sedang yang lain tetap dalam bentu endapan, dengan penyaringan panas maka ion Pb akan terpisah dari Ag dan Hg(I). Faktor lain yang mempengaruhi nilai kelarutan adalah, ion sekutu. Ion sekutu adalah ionion dari zat lain yang merupakan bahan endapan. Sebagai contoh dalam Pb(OH)2 akan larut dengan baik pada larutan bersifat asam, tetapi jika dalam larutan ditambahkan basa NaOH yang cukup, maka Pb(OH)2 akan segera mengendap. Hal ini terjadi karena ketika ditambahkan NaOH, maka akan segera terbentuk ion OH, dan ion ini merupakan ion pembentuk Pb(OH)2, maka artinya dalam sistem larutan ditambahkan ion sekutu. Penambahan ion sekutu ini akan merubah kesetimbangan kelarutan kearah pembentukan endapan atau mengurangi nilai kelarutannya. Hubungan Antara Laju Reaksi Dengan Kesetimbangan Untuk melihat hubungan antara laju reaksi dengan kesetimbangan kita ambil contoh reaksi pembentukan dan peruraian H2O pada suhu 25oC atau 298 K. Reaksi pembentukan H2O adalah sebagai berikut: 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) Kc = 9,1 x 1080 mol/L Pada reaksi pembentukan H2O di atas, nilai Kc sangat besar yang menandakan bahwa reaksi berlangsung hampir tuntas. Akan tetapi reaksi pembentukan H2O ini tidak berlangsung spontan atau laju reaksinya sangat lambat. Mengapa demikian, Hal ini dikarenakan energi pengaktifan Ea reaksi tersebut sangat besar. Akibatnya, sebagian besar partikel-partikel H2 dan O2 tidak mempunyai energi kinetik yang cukup untuk mengatasi halangan Ea ini. Jika di atas menjelaskantentang pembentukan H2O, bagaimana halnya dengan peruraian H2O menjadi H2 dan O2?

Diagram energi potensial untuk kesetimbangan reaksi : 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)

Reaksi peruraian H2O dapat ditulis sebagai berikut: 2H2O(g) 2H2(g) + O2(g) Kc = 1,1 x 10-81 mol/L Terlihat Kc untuk reaksi peruraian H2O sangat kecil, artinya reaksi hanya sedikit sekali membentuk produk reaksi. Hal ini dikarenakan energi aktivasi peruraian H2O juga sangat besar

walaupun lebih kecil jika dibandingkan dengan energi aktivasi pembentukan H2O, reaksi juga berlangsung sangat lambat. Dari penjelasan kedua reaksi di atas, sekarang dapat dipahami mengapa pencampuran H2 dan O2 dapat dikatakan tidak menghasilkan uap air H2O. demikian pula dengan uap air H2O yang pada suhu ruang dapat dikatanan tidak terurai menghasilkan H2 dan O2. Jadi dapat disimpulkan bahwa: Tetapan kesetimbangan Kc (baik besar maupun rendah) tidak memberikan informasi tentang laju reaksi tersebut, karena berdasarkan penjelasan di atas reaksi berlangsung lambat untuk Kc sangat besar dan Kc sangat kecil.

GO TO WORKSHEET KP 2 1. 2. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan? Diketahui reaksi kesetimbangan : 3Fe (s) + 4 H2O(g) Fe3O4(s) + 4 H2(g) a. Kearah manakah kesetimbangan bergeser jika pada suhu tetap volume campuran diperkecil ? b. Bagaimana pengaruh aksi tersebut terhadap konsentrasi H2 ? Ditentukan reaksi kesetimbangan : CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) Kearah manakah kesetimbangan bergeser jika : a. ditambah CaCO3 b. dikurangi CaO c. Volume campuran diperkecil Nitrogen oksida (NO) yang terdapat dalam asap kendaraan bermotor berasal dari reaksi berikut ini : N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g) Reaksi tersebut semakin sempurna pada suhu tinggi. Apakah reaksi tersebut endoterm atau eksoterm , jelaskan jawaban anda? 5. Banyak proses industri zat kimia yang didasarkan pada reaksi kesetimbangan. Agar efesien, kondisi reaksi haruslah diusahakan sedemikian sehingga menggeser kesetimbangan ke arah produk dan meminimalkan reaksi balik. Misalnya pembuatan ammonia dengan proses Haber-Bosch, berikut adalah reaksi yang terjadi pada pembuatan ammonia :

3.

4.

Sarankan beberapa cara, agar didapatkan hasil yang maksimal ?

UJI KOMPETENSI KP 2 Pilihlah jawaban yang paling tepat 1. Larutan FeCl3 (coklat muda) bereaksi dengan larutan KSCN (tidak berwarna) membentuk ion-ion FeSCN2+ yang berwarna merah menurut persamaan: Fe3+(aq) + SCN-(aq) Fe(SCN)2+(aq) Apabila pada suhu yang sama volume dinaikkan, maka kesetimbangan .... a. bergeser ke kanan, warna makin merah, K bertambah b. bergeser ke kiri, warna makin merah, K berkurang c. bergeser ke kiri, warna makin muda, K berkurang d. bergeser ke kiri, warna makin muda, K tetap e. kesetimbangan tidak bergeser Di antara persamaan di bawah ini, kesetimbangan yang bergeser ke kanan jika tekanan diperbesar adalah . a. 2 HI(g) H2(g) + I2(g) b. 2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g) c. N2O4(g) 2 NO2(g) d. S(s) + O2(g) SO2(g) e. CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) Perhatikan reaksi berikut: 2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) H = +92 kJ. Apabila pada volum tetap suhu dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke . a. kanan dan harga K makin besar b. kiri dan harga K makin besar c. kanan dan harga K makin kecil d. kiri dan harga K makin kecil e. kanan dan harga K tetap Pada reaksi kesetimbangan berikut, CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) bila pada suhu tetap volum sistem diperkecil maka kesetimbangan bergeser ke . a. kanan dan harga K makin besar b. kiri dan harga K makin kecil c. kanan dan harga K makin kecil d. kiri dan harga K makin besar e. kanan dan harga K tetap Reaksi kesetimbangan: 3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g) H = positif Kesetimbangan akan bergeser ke kanan apabila . a. pada suhu tetap ditambah serbuk besi b. pada suhu tetap ditambah suatu katalis c. pada suhu tetap tekanan diperbesar dengan memperkecil volum d. pada volum tetap suhu dinaikkan e. pada volum tetap suhu diturunkan Perhatikan kesetimbangan berikut: 2X(g) + Y(g) 3P(g) + Q(g). Jika dalam suatu ruang hampa dimasukkan X dan Y dengan jumlah mol yang sama, saat tercapai kesetimbangan, pernyataan yang benar adalah . a. [Y] = [Q] d. [Y] < [X] b. [X] < [Y] e. [Y] = [X] c. [X] + [Y] > [P] + [Q] Pada reaksi kesetimbangan: A + B C + D, kesetimbangan lebih cepat tercapai apabila . a. zat A ditambah b. digunakan katalis c. tekanan diperbesar d. suhu dinaikkan e. volum diperbesar

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Faktor yang tidak mempengaruhi sistem kesetimbangan berikut adalah ....: H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) H = -26 kkal a. konsentrasi dan suhu b. volum dan suhu c. konsentrasi dan tekanan d. suhu dan tekanan e. volum dan tekanan 9. Suatu kesetimbangan: 2X(aq) Y(aq) Bila larutan di atas diencerkan, maka .... a. jumlah X bertambah banyak b. jumlah Y tetap c. jumlah Y bertambah banyak d. tetapan kesetimbangan berubah e. konsentrasi X dan Y tetap 10. Suatu reaksi kesetimbangan dapat ditulis sebagai berikut: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H= -188,2 KJ Agar diperoleh gas SO3 sebanyak mungkin, faktor yang dapat diubah adalah . a. menambah katalis dan menurunkan suhu b. menaikkan suhu dan tekanan reaksi c. menurunkan tekanan dan menambah suhu d. menaikkan tekanan dan menurunkan suhu e. memperbesar volum dan menambah suhu

CEK 1. Campuran gas CO dan H2 disebut syngas, dibuat berdasarkan reaksi berikut : CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) H = +206 kJ mol1 Reaksi tersebut berlangsung pada suhu 800oC. berdasarkan data tersebut tentukan : a. Persamaan tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc) b. Persamaan tetapan kesetimbangan parsial (Kp) c. Pergeseran kesetimbangan jika tekanan diperbesar d. Pergeseran kesetimbangan jika suhu diturunkan e. Pergeseran kesetimbangan jika volume dinaikkan Kedalam bejana volume 1 liter , dicampurkan 0,4 mol gas NO dan 0,2 mol gas Cl2 menurut reaksi : 2NO(g) + Cl2(g) 2NOCl(g) Jika dalam kesetimbangan terdapat 0,2 mol gas NOCl, dan reaksi berlangsung pada suku 27oC, maka tentukan : a. Tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc) b. Tetapan kesetimbangan gas (Kp) ( R = 0,082 L atm/mol K )

2.

PERLUASAN Pergeseran kesetimbangan dipengaruhi oleh faktor; konsentrasi, tekanan, volume dan suhu. Pergeseran kesetimbangan yang diakibatkan perubahan suhu menurut azas Le Chatelier akan mengikuti arah endoterm jika suhu naik dan eksoterm jika suhu diturunkan. Tetapi tetap saja produk akan lebih optimal didapatkan pada saat suhu tinggi. Contohnya pada reaksi : 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) H = -44,5 kkalReaksi di atas seharusnya akan bergeser ke kanan ketika suhu turun. Menurut anda mengapa bias demikian?

EKSPLORASI Pergeseran kesetimbangan dipengaruhi oleh empat faktor; konsentrasi, volume, tekanan, dan suhu. Tapi hanya satu faktor saja yang dapat merubah nilai dari tetapan kesetimbangan yaitu suhu. Suhu merupakan satu-satunya faktor yang merubah tetepan kesetimbangan. Pada umumnya harga tetapan kesetimbangan akan naik bila suhunya naik. TEST EKSPLORASI Terjadi kesetimbangan heterogen dalam reaksi : CaCO3(s) CaO (s) + CO2(g) o Pada suhu 727 C tekanan dari CO2 sebesar 0,236 atm. Pada suhu tersebut hitunglah : a. Kc b. Kp Reaksi di atas akan menghasilkan tekanan gas CO2 sebesar 0,105 atm ketika diukur pada suhu 327oC . Pada suhu tersebut hitunglah : a. Kc b. Kp

PELATIHAN KESETIMBANGAN KIMIA Pilihlah jawaban yang paling tepat 2. Perhatikan reaksi kimia berikut : 2 C (s) + O2(g) 2 CO2 (g) Tetapan kesetimbangan untuk reaksi di atas adalah. a. Kc = b. Kc = 3. d. Kc =

e. Kc = [C]2[O2]2

4.

5.

6.

c. Kc = [CO2]2 Pada keadaan kesetimbangan kimia pernyataan berikut yang benar adalah . a. mol pereaksi yang berubah sama dengan mol zat yang terbentuk b. konsentrasi zat-zat dalam campuran reaksi tidak berubah c. laju reaksi maju lebih cepat daripada laju reaksi balik d. mol zat pereaksi sama dengan mol zat hasil reaksi e. reaksi telah berganti Suatu reaksi dikatakan setimbang apabila . a. reaksi sudah berhenti b. terjadi dalam ruang terbuka c. terjadi perubahan makroskopis d. komponen yang masih ada hanya hasil reaksi e. laju reaksi ke arah hasil reaksi dan ke arah pereaksi sama Suatu reaksi bolak-balik mencapai kesetimbangan apabila . a. reaksi telah berhenti b. jumlah mol zat di sebelah kiri dan di sebelah kanan reaksi sama c. salah satu pereaksi telah habis d. laju reaksi pada kedua arah sama besar e. massa zat hasil reaksi = massa zat pereaksi Pengaruh berbagai faktor terhadap kesetimbangan dapat diprediksi berdasarkan azas Le Chatelier, Bila terhadap sistem kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), maka sistem akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi. Perhatikan reaksi kesetimbangan belerang trioksida 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) H = -44,5 kkal.

Faktor yang mempengaruhi peningkatan produksi gas SO3 adalah . a. menurunkan suhu b. mengurangi oksigen c. menambah katalis d. memperkecil tekanan e. memperbesar volume 7. Tetapan kesetimbangan merupakan harga perbandingan antara perkalian konsentrasi zat-zat produk dengan perkalian konsentrasi zat-zat reaktan, masing-masing dipangkatkan koefisiennya. Jika dalam bejana 10 liter dimasukkan 5 mol HI terurai menurut reaksi: 2HI (g) H2 (g) + l2 (g) Pada saat setimbang terdapat 2 mol HI, maka harga Kc adalah. a. 0,50 b. 0,56 c. 0,59 d. 0,70 e. 0,80

8.

Perhatikan beberapa reaksi berikut : I. N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) II. 2 HI(g) H2 (g) + I2 (g) III. 2 SO3 (g) 2 SO2 (g) + O2 (g) IV. 2 NO2 (g) 2 NO (g) + O2 (g)3+ -

V. Fe (aq) + SCN (aq) FeSCN (aq) Yang merupakan kesetimbangana homogen adalah. a. I dan V b. III dan IV c. II, III dan IV d. I, II, III dan IV e. I, II, III, IV dan V 9. Suatu reaksi reversibel H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g) H = - 245 kJ Pada suhu dan tekanan tertentu reaksi mencapai keadaan setimbang. Jika jumlah mol masing-masing tetap dan volume sistem diturunkan menjadi x semula, maka kestimbangan akan. a. Bergeser ke kanan jumlah HI akan bertambah b. Bergeser ke kanan HI akan berkurang c. Bergeser ke kiri, H2 bertambah d. Bergeser ke kiri, H2 dan I2 akan bertambah e. Tetap, kesetimbangan tidak bergeser 10. Perhatikan reaksi kesetimbangan : aP +bQ cR + dS rumus tetapan kesetimbangan dari persamaan di atas adalah. a. b. c. d. e.Kc Kc [R]c x [S]d [P]a x [Q]b [R]d x [S] c [P]b x [Q]ac d

2+

Kc [R] [S] [P]c x [Q] d Kc a [R] x [S]b [P]a x [Q]b Kc c [R] x [S] d

11. Satu mol PCl5 dipanaskan dalam ruang 2 liter pada suhu 100C, dalam keadaan kesetimbangan terdapat 0,6 mol PCl3 menurut reaksi : PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) harga tetapan kesetimbangan pada suhu tersebut adalah. a. 0,09 d. 0,45 b. 0,18 e. 0,54 c. 0,36 12. Satu mol PCl5 dipanaskan dalam ruang 2 liter pada suhu 100 C, dalam keadaan kesetimbangan terdapat 0,4 mol PCl3 menurut reaksi : PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) Jika tekanan sistem 4 atm, tetapan kesetimbangan parsial dari reaksi tersebut adalah. a. 1,72 d. 0, 38 b. 1,14 e. 0,19 c. 0,76 13. Dalam proses kontak terjadi reaksi : SO2 (g) + O2 (g) SO3 (g) H = -196 kJ Upaya yang dilakukan agar jumlah SO3 yang dihasilkan maksimum, kecuali. a. Tekanan optimum 450 atm pada tekanan tinggi b. Suhu optimum (400 500)C ,

c. Mengeluarkan SO3 yang dihasilkan sehingga konsentrasi SO3 berkurang d. Penggunaan katalisator Vanadium pentaoksida (V2O5) e. Memperbesar volume. 14. Dalam bejana yang bervolume 2 liter terdapat kesetimbangan reaksi : N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) Dalam keadaan setimbangan terdapat 2 mol N2, 4 mol H2 dan 8 mol NH3 . Maka harga tetapan kesetimbangan reaksi tersebut adalah . a. 0,5 b. 1,0 c. 1,5 d. 2,0 e. 2,5 15. Reaksi kesetimbangan : CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g) Harga tetapan kesetimbangan (K) untuk reaksi tersebut adalah. [CaO] [CO 2 ] a. K [CaCO3 ] b. K [CaO] [CO 2 ] c. K [CO 2 ] [CaCO3 ] d. K [CaO] [CO 2 ] e. K [CaCO 3 ] 16. Pada suhu tertentu dalam ruang 10 liter terdapat kesetimbangan dari reaksi : 2 CO3 (g) 2 CO2 (g) + O2 (g) Bila 60 gram SO3 ( Ar C = 12 ; O = 16) dipanaskan hingga keadaan kesetimbangan pada suhu itu tercapai, Pada saat setimbang ternyata perbandingan mol SO3 : mol O2 = 2 : 1 Maka harga tetapan kesetimbangan untuk reaksi itu adalah. a. 25 b. 2,5 c. 0,4 d. 0,04 e. 0,025 17. Dalam bejana bervolume 1 liter terjadi reaksi : 2 HI (g) H2 (g) + I2 (g) Mula-mula terdapat 0,25 mol HI, setelah keadaan kesetimbangan tercapai terdapat 0,10 mol gas H2. Harga tetapan kesetimbangan untuk reaksi di atas adalah . a. 1 x 10-2 d. 2 x 10-1 b. c. 18. Dalam bejana 1 liter dimasukkan 0,06 mol gas P dan 0,03 mol gas Q, kemudian bejana ditutup dan dibiarkan pada suhu tetap, saat kesetimbangan tercapai ternyata masih 0,01 mol gas Q yang belum bereaksi. Jika reaksi kesetimbangan : 2 P (g) + Q(g) R (g) + S (g) Maka harga tetapan kesetimbangan K sistem ini adalah. a. 40 b. 80 c. 100 d. 200 e. 400 2 x 10-2 1 x 10-1 e. 4 x 101

19. Pada reaksi kesetimbangan : CO(g) + 3 H2 (g) CH4 (g) + H2O(g) Berikut ini gambar molekul pada keadaan kesetimbangan sesaat.Keterangan CO CH4 H2O H2

Gambar keadaan kesetimbangan sesaat yang baru setelah volume diperkecil adalah.... a.

b.

c.

d.

e.

20. Tetapan kesetimbangan untuk reaksi : A (g) + B (g) 2 C (g) adalah . a. K b. K c. d. e.[2C] 2 [A][B][2C]

[A] [B] [2C] 2 K [AB] [C] K [A] [B] [C] 2 K [A][B]

21. Reaksi kesetimbangan dari pembentukan P2O5 : P4 (g) + 5 O2 (g) P2O5 (g) Data diperoleh pada saat kesetimbangan adalah sebagai berikut : Zat P4 O2 P2O5 Volume 1L 1L 1L Konsentrasi pada kesetimbangan 0,1 M 3,0 M 0,4 M

Reaksi berlangsung pada suhu 25C dalam wadah 1 liter. Tetapan kesetimbangan (Kc) yang tepat adalah... a. b. c. d. e.(0,1) x 3 2 (0,4) 5

2 (0,1) x (0,4) 5 3 2 5 (0,4) x (3 )

(0,1)

(0,4) x (0,5) 5 3 2 (0,4)5 (3) x (0,1)