KESETIMBANGAN KIMIA

Pernahkah anda sakit gigi? Sakit gigi biasanya

disebabkan oleh makanan yang asam maupun manis. Untuk merawat dianjurkan menggosok gigi sehari dua kali dengan menggunakan

pasta gigi berflourida. Mengapa makanan manis dan asam menyebabkan sakit gigi dan mengapa pula pasta gigi berflourida dapat merawat kesehatan gigi? Pertanyaan

ini akan terjawab setelah mempelajari kesetimbangan

kimia.

PengertianTetapan

Kesetimbangan Konsentrasi

Tetapan Kesetimbangan

Tekanan

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi

Kesetimbangan : Suatu keadaan dimana konsentrasi reaktan dan produk tidak berubah lagi oleh karena laju ke kanan sama dengan ke kiri

• Setimbang, karena konsentrasi tidak berubah lagi

• Dinamik, karena reaksi bergerak saling berlawanan tidak berhenti

• Reaksi dikatakan setimbang jika kecepatan kearah produk dan reaktan sama.

Kesetimbangan Kimia

Jika A dan B dicampurkan bersama, suatu keadaan dimana kecepatan reaksi pada kedua arah sama dan tidak mengahasilkan perubahan sistem lebih lanjut – kesetimbangan

Kesetimbangan Dinamis adalah keadaan dimana laju reaksi ke kanan (pembentukan hasil reaksi) sama besar dengan reaksi ke kiri (pembentukan kembali pereaksi).

Pada kondisi ini secara makroskopis tidak terjadi perubahan, tetapi secara mikroskopis reaksi terus berlangsung.

Kesetimbangan Dinamis

Ciri-Ciri Kesetimbangan

Dinamis

1. Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan.

2. Terjadi pada ruang tertutup, suhu, dan tekanan tetap.

3. v1 = v2

4. Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat dilihat, tetapi terjadi perubahan mikroskopis, yaitu perubahan tingkat partikel (tidak dapat dilihat).

5. Setiap komponen tetap ada.

Reaksi Satu Arah (Irreversible)

Reaksi irreversible berlangsung satu arah, artinya zat-zat hasil tidak dapat saling bereaksi kembali menjadi zat pereaksi.Contoh :NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (l)

Reaksi Dua Arah (Reversible)

• Reaksi reversible dapat berlangsung dua arah, artinya zat-zat hasil reaksi dapat saling berinteraksi untuk membentuk zat pereaksi kembali.

• Contoh :N2 (g) + 3H2 (g) → 2NH3 (g)

Sebaliknya, 2NH3 (g) → N2 (g) + 3H2 (g)

Kedua reaksi dapat digabung menjadi :N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)

Kesetimbangan homogen adalah kesetimbangan yang semua komponennya satu fase. Kesetimbangan homogen dapat berupa sistem gas-gas atau cair-cair.

Contoh : Kesetimbangan sistem gas-gas : 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)

Kesetimbangan sistem cair-cair : NH4OH (aq) NH4

+ (aq) + OH– (aq)

Kesetimbangan Homogen

Kesetimbangan Heterogen

Kesetimbangan heterogen adalah kesetimbangan yang terdiri dari dua fase atau lebih. Kesetimbangan heterogen umumya melibatkan komponen padat-gas atau cair-gas.

Contoh :Kesetimbangan sistem padat-gas :

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

Kesetimbangan sistem cair-gas : Ag2CrO4 (s) 2Ag+

(aq) + CrO42- (aq)

Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu

tetap, maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil

reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi

yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan

koefisien reaksinya adalah tetap.

Hukum

Guldberg & Wange

Tetapan Kesetimbangan

Hubungan konsentrasi zat pada keadaan setimbang : mA + nB pC + qD , maka

K = [C]p [D]q

[A]m [B]n

Keterangan : K = tetapan kesetimbangan[A] = konsentrasi A pada kesetimbangan = mol / volume (lt)[B] = konsentrasi B pada kesetimbangan = mol / volume (lt)[C] = konsentrasi C pada kesetimbangan = mol / volume (lt)[D] = konsentrasi Dpada kesetimbangan = mol / volume (lt)

Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi

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

rumusan Kc adalah :

][][

][

22

2

23

OSO

SOKc

Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi

Contoh 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)

2.962963

]23,0

].[22,0

[

]22,0

[

]].[[

][

3

2

322

23

Kc

Kc

HN

NHKc

Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi

)(.)(

)(2

2

BPAP

CPK p

Tetapan Kesetimbangan Tekanan

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

maka tetapan kesetimbangan tekanannya :

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

Hubungan Antara Kc dan Kp

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESETIMBANGAN KIMIA

Prinsip Le Chatelier

Usaha untuk mengubah suhu, tekanan atau

konsentrasi pereaksi dalam suatu sistem dalam keadaan setimbang

merangsang terjadinya reaksi yang

mengembalikan kesetimbangan pada

sistem tersebut

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

[N2] dan [H2] ditambah

[N2] dan [H2] dikurangi

Perubahan Konsentrasi

• Jika salah satu zat konsentrasinya diperbesar (ditambah), maka reaksi bergeser dari arah zat tersebut.

• Jika salah satu zat konsentrasinya diperkecil (dikurangi), maka reaksi akan bergeser ke arah zat tersebut.

Perubahan Suhu

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

Suhu Dinaikkan, ke kiri endoterm

Suhu Diturunkan, ke kanan eksoterm

Perubahan Tekanan

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

Tekanan Dinaikkan

Tekanan Diturunkan

Perubahan tekanan hanya berpengaruh untuk gas.

Fase padat dan cair pengaruh tekanan diabaikan.

Sesuai hukum Boyle maka : Jika tekanan diperbesar

(volume diperkecil) maka reaksi bergeser ke arah jumlah mol gas yang terkecil.

Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar) maka reaksi bergeser ke arah jumlah mol gas yang terbesar.

Karena koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol ,maka cukup memperhatikan jumlah koefisien gas pada masing-masing ruas.

Perubahan Volume

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

Volume Diperbesar

Volume Diperkecil

Peranan Katalis

o Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat reaksi tapi tidak ikut bereaksi.

o Katalis dalam reaksi dapat balik dapat mempercepat reaksi baik kekanan atau kekiri. Keadaan kesetimbangan tercapai lebih cepat tetapi tidak mengubah jumlah kesetimbangan dari spesies-spesies yang bereaksi.

o Peranan katalis adalah mengubah mekanisme reaksi agar tercapai energi aktivasi yang lebih rendah.

o Keadaan kesetimbangan tidak bergantung pada mekanisme reaksi

o Sehingga tetapan kesetimbangan yang diturunkan secara kinetik tidak dipengaruhi oleh mekanisme yang dipilih.

o Jika kecepatan reaksi maju = kecepatan reaksi balik maka katalis berhenti berfungsi.

KESETIMBANGAN KIMIA

VIDEO

TRIMS