Modul Kesetimbangan Page 1

MODUL

KESETIMBANGAN

Perhatikan reaksi berikut

a.N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) , di sebut juga reaksi .......................................................

b. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g), di sebut juga reaksi ......................................................

Perhatikan reaksi:

A + B C + D

Maka persamaan laju reaksi

Coba anda bandingkan dengan reaksi:

A + B C + D

Untuk Laju pertama :

V1 = ..................................................................

V2 = .................................................................

Modul Kesetimbangan Page 2

Jika ( * ) dan ( ** ) di hubungkan , maka

1

2

K.......................................

K

Dimana V1 = V

2, maka di dapatkan persamaan umum kesetimbangan adalah

1

2

K.......................................

KK

Reaksi kesetimbangan di bagi 2 yaitu :

1. ....................................................................................................

2. ......................................................................................................

REAKSI KESETIMBANGAN HOMOGEN

Reaksi :

aA(aq) + bB(aq) cC(aq) + dD(aq)

Tetapan reaksi kesetimbangan ........

Reaksi :

mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)

Maka tetapan kesetimbangan adalah

Kc = .......................................

Kp = ................................................

Modul Kesetimbangan Page 3

RREEAAKKSSII KKEESSEETTIIMMBBAANNGGAANN HHEETTEERROOGGEENN

Reaksi :

mA(aq) + nB(g) pC(s) +qD(aq)

Maka ,tetapan kesetimbangan adalah

CCOONNTTOOHH

0,1 mol HI dimasukkan ke dalam labu 1 liter,lalu terurai menurut reaksi :

2HI(g) H2(g) + I2 (g)

Jika I2 yang terbentuk 0,02 mol .Hitung tetapan kesetimbangannya?

Penyelesaian :

Modul Kesetimbangan Page 4

Contoh :

1 mol A dan 1 mol B direaksikan dalam wadah 1 liter, sesuai dengan reaksi : A + B

C + D. Ternyata pada kesetimbangan didapatkan 0,33 mol A. Tentukan harga Kc

untuk

reaksi tsb !

DERAJAT DISOSIASI

Dalam suatu reaksi berkesudahan (reaksi yang berlangsung sempurna ke arah kanan), zat-zat

yang kita reaksikan senantiasa habis, asalkan perbandingan molnya ekivalen. Dalam reaksi kesetimbangan zat-zat yang kita reaksikan tidak pernah habis, sebab reaksi berlangsung dalam dua

arah. Oleh karena itu, zat-zat yang kita reaksikan memiliki harga yang disebut derajat penguraian

(derajat disosiasi = ). Sama halnya dengan harga K, harga juga merupakan ukuran tentang

banyak sedikitnya hasil reaksi yang terbentuk. besar berarti makin banyak yang terurai menghasilkan produk.

Penyelesaian :

-

n =

n

terurai

mula mula

Modul Kesetimbangan Page 5

Contoh :

4 mol A2B2

di masukkan dalam wadah, lalu terurai menurut reaksi : A2B2 2A + 2B.

Jika terbentuk 2 mol A,tentukan derajat disosiasi reaksi tersebut?

TETAPAN KESETIMBANGAN Kp

Reaksi :

mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)

Maka tetapan kesetimbangannya adalah

Pada saat kesetimbangan, gas-gas A, B, C dan D bercampur dalam suatu ruangan tertentu

dan menimbulkan tekanan tertentu. Tekanan tersebut adalah tekanan total yang

ditimbulkan oleh campuran gas-gas tsb.

Masing-masing gas memiliki apa yang disebut tekanan parsial, yaitu tekanan yang

ditimbulkan apabila gas itu sendiri yang berada dalam ruangan. Jika tekanan total adalah

P, dan masing-masing tekanan parsial gas adalah pA, pB, pC dan pD, maka :

P = pA + pB + pC + pD

Tekanan parsial gas-gas berbanding lurus dengan jumlah mol gas-gas tersebut. Gas yang jumlah

molnya tinggi akan memiliki tekanan parsial yang besar dan sebaliknya.

Mol gas tersebut

Tekanan parsial = Tekanan total

Mol seluruh gas

Penyelesaian :

c dC D

a bA B

P . PKp=

P . P

Modul Kesetimbangan Page 6

HUBUNGAN Kp dan Kc

Tekanan parsial gas bergantung pada konsentrasi. Persamaan gas ideal

P . V = n. R. T Maka tekanan gas :

P = n. R. T

V

Konsentrasi gas = n / V

Untuk kesetimbangan ,

mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)

Persamaan Kp adalah :

PA = [ A ] RT

PB = [ B ] RT

PC = [ C ] RT

PD = [ D ] RT

Kp = ( Pc )p . ( PD )

q

( PA ) m. ( PB )

n

Kp = ( [ C ] RT )p. ( [ D ] RT )

q

([ A ] RT )m. ( [ B ] RT )

n

Kp = Kc . ( RT )n

Keterangan : R = 0,082 L.atm./mol . K

T = ( toC + 273 ) K

n = ( p + q) (m + n )

Contoh :

1. Tetapan kesetimbangan ( Kc ) reaksi :

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) pada 900 K adalah 1,2 . 103 . Tentukan nilai Kp

2. Konsentrasi kesetimbangan untuk reaksi :

N2O4(g) 2NO2(g)

Pada 298 K adalah N2O4 = 0,13 M dan NO2 = 0,001 M.Tentukan nilai Kc dan

Kp reaksi tersebut.

Modul Kesetimbangan Page 7

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESETIMBANGAN

1. Konsentrasi

Jika salah satu zat konsentrasinya diperbesar (ditambah), maka reaksi

akan bergeser dari arah zat tersebut

Jika salah satu zat konsentrasinya diperkecil (dikurangi), maka reaksi

akan bergeser ke arah zat tersebut.

Penyelesaian :

Modul Kesetimbangan Page 8

2. Tekanan dan Volume

Jika volume diperbesar (tekanan diperkecil), maka kesetimbangan akan

bergeser ke jumlah koefisien yang besar.

Jika volume diperkecil (tekanan diperbesar), maka kesetimbangan akan

bergeser ke jumlah koefisien yang kecil.

3. Suhu

Reaksi kearah kanan endoterm, sehingga NH3 disebut zat endoterm. Reaksi

kearah kiri eksoterm, sehingga N2 dan H2 disebut zat eksoterm. Maka :

Jika suhu dinaikan, kesetimbangan akan bergeser ke arah zat endoterm.

Jika suhu diturunkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah zat

eksoterm.

4. Katalis Sesuai dengan fungsinya, sebagai zat yang dapat mempercepat reaksi, katalis

berfungsi mempercepat tercapainya kesetimbangan. Jadi katalis berfungsi pada awal

reaksi (sebelum kesetimbangan tercapai) dengan kata lain setelah kesetimbangan

tercapai katalis berhenti berfungsi.

Kc mempunyai harga yang tetap pada suhu tetap. Hubungan Kc dengan persamaan

kesetimbangan yang setara dapat dinyatakan sbb :

Jika reaksi dibalik, maka Kc = 1/Kc

Jika reaksi kesetimbangan dikalikan x, maka Kc = Kc x

Jika beberapa reaksi dijumlahkan, maka harga-harga Kc harus dikalikan.

Dalam penyelesaian soal-soal kesetimbangan, ada beberapa hal yang harus

diperhatikan :

1. Jangan menggunakan hukum aksi massa di atas sebelum menghitung konsentrasi masing-masing zat pada kesetimbangan.

2. Konsentrasi zat-zat selalu dalam satuan molar (mol/liter). Janganlah lupa memperhatikan volume, kecuali jika koefisien kanan dan kiri sama.

3. Untuk zat-zat ruas kiri, berlaku hubungan : Zat pada kesetimbagan = zat mula-mula zat yang bereaksi

4. Untuk zat-zat ruas kanan, berlaku hubungan : Zat pada kesetimbagan = zat yang terbentuk dari zat ruas kiri yang bereaksi

Catatan : umumnya keadaan mula-mula hasil reaksi tidak ada.

5. Koefisien reaksi pada reaksi kesetimbangan menyatakan perbandingan mol zat-zat ruas kiri yang bereaksi serta mol-mol zat ruas kanan yang terbentuk

pada saat kesetimbangan.

Modul Kesetimbangan Page 9

HUBUNGAN K PADA REAKSI REAKSI YANG SUDAH SETARA

Contoh :

1. Diketahui reaksi kesetimbangan : A + B C ( K 1= 5 ). Tentukan tetapan kesetimbangan

dari reaksi : C A + B K 2 =

2. Diketahui reaksi kesetimbangan :

2X + 4Y 2Z K1 = 25 tentukan tetapan kesetimbangan dari reaksi :

X + 2Y Z K2 = ?

Penyelesaian :

Penyelesaian :

Modul Kesetimbangan Page 10

Tugas Mandiri

Kesetimbangan Petunjuk :

1. Selesaian dengan cara, kecuali teori 2. Kerjakan di kertas folio bergaris. 3. Dikumpulkan pada saat Ulangan

Pilihlah salah satu jawaban yang benar!

1. Suatu reaksi bolak-balik mencapai kesetimbangan apabila .. a. Reaksi telah terhenti d. Salah satu pereaksi telah habis bereaksi b. Massa zat pereaksi = massa zat hasil reaksi e. Laju reaksi pada kedua arah sama besar c. Jumlah mol zat disebelah kiri dan kanan reaksi sama

2. Perhatikan reaksi kesetimbangan berikut ini : 2NO2 (g) N2O4 (g) H = - 50 kkal. Pernyataan yang benar adalah : a. Suhu diperbesar kesetimbangan bergeser ke kanan, N2O4 bertambah b. Suhu diperkecil kesetimbangan bergeser ke kanan, N2O4 berkurang c. Suhu diperbesar kesetimbangan bergeser ke kiri, NO2 bertambah d. Suhu diperbesar kesetimbangan bergeser ke kiri, NO2 berkurang e. Suhu diperkecil kesetimbangan bergeser ke kiri, NO2 bertambah

3. Perhatikan kesetimbangan berikut : 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) . Jika pada suhu tetap gas SO2 (g) dikurangi,, maka arah pergeseran kesetimbangan , harga K berturut-turut adalah

a. kekiri, makin besar b. kekiri, tetap c. tidak terjadi pergeseran, tetap d. kekanan, makin besar e. kekanan, makin kecil

4. Proses pembuatan asam sulfat menurut proses kontak dengan kese