• 1. Konstanta Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)

Konstanta/Tetapan Kesetimbangan

2. Konstanta Kesetimbangan Gas (Kp)

• Perhitungan Kp mirip seperti Kc namun nilai dari konsentrasi dari setiap produk dan reaktan diganti menjadi tekanan parsial.

• Tekanan parsial dari masing – masing substrat bergantung pada mol dari substrat tersebut dalam keadaan setimbang dan juga bergantung pada besar tekanan total.

• Kp hanya dimiliki oleh suatu sistem kesetimbangan homogen yang hanya melibatkan fasa gas saja.

Hubungan Kp dan Kc

• Terdapat hubungan antara Kp dan Kc apabila kita asumsikan bahwa gas tersebut merupakan gas ideal, sehingga berlaku hukum gas ideal PV = nRT sehingga kita mendapatkan penurunan rumus konstanta kesetimbangan seperti berikut :

Δn = Selisih dari jumlah koefisien produk dikurang jumlah koefisien reaktan

Kc = konstanta kesetimbangan konsentrasi

R = 0.082 Latm/molK

T = temperatur (dalam Kelvin)

Derajat Disosiasi

• Disosiasi adalah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana. Derajat disosiasi biasa dilambangkan dengan α (alfa) dan dapat dirumuskan sebagai berikut

• Contoh Soal : A(aq) ↔ nB(aq)

Dengan n adalah perbandingan antara jumlah koefisien di ruas kanan dengan jumlah koefisien di ruas kiri.

Misal jumlah mol A mula - mula = a mol dan derajat disosiasi = α, maka jumlah A yang terdisosiasi (bereaksi) = a x α mol, dan jumlah mol B yang terbentuk = n x aα mol.

𝛼= 𝑀𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑢𝑟𝑎𝑖 𝑀𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑚𝑢𝑙𝑎− 𝑚𝑢𝑙𝑎

Penyelesaian

Pergeseran Kesetimbangan Kimia

• Kesetimbangan kimia merupakan suatu istilah untuk kesetimbangan reaksi kimia yang reversibel atau reaksi bolak balik.

• Pergeseran kesetimbangan menganut Asas Le Chatelier yang berbunyi :

“Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.”

• Secara singkat,asas Le Chatelier dapat disimpulkan sebagai : Reaksi = - Aksi.

Hal – Hal Yang Mempengaruhi Pergeseran Kesetimbangan :

1. Penambahan atau Pengurangan Konsentrasi

Pada reaksi  A + B <—> C + D

Jika konsentrasi A ditambahkan. Maka reaksi akan bergerak ke arah produk (kanan) karena konsentrasi substrat semakin banyak dan mudah untuk bereaksi. Sedangkan jika Konsentrasi A dikurangi maka substrak semakin sedikit dan kesetimbangan juga akan bergerak ke arah yang dikurangi.

2. Penambahan atau Pengurangan Volume dan Tekanan

Penambahan Volume akan menyebabkan kesetimbangan bergerak ke arah ruas yang memiliki koefisien lebih besar, sedangkan penambahan tekanan akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke ruas koefisien lebih kecil.

Note : hanya fasa larutan dan gas saja yang diperhitungkan.

Hal – Hal Yang Mempengaruhi Pergeseran Kesetimbangan :

Contoh : A + 2B <—> C + D

Diketahui A,B,C, dan D mempunyai fasa gas.

Tekanan diperbesar maka reaksi akan bergerak ke arah C + D (jumlah koefisien 2) , namun apabila volume yang di perbesar maka pergeseran akan bergerak ke arah reaktan (jumlah koefisien 3)

3. Penurunan atau Kenaikan Suhu

Menurut Van’t Hoff, Apabila suatu reaksi merupakan reaksi Eksoterm. maka jika di beri panas reaksinya akan bergerak ke kiri atau ke arah reaktan, sedangkan jika reaksi merupakan reaksi endoterm, jika diberi panas, reaksi akan bergerak ke kanan (produk).

Contoh :

A + B <—> C + D   ΔH= -197,8 kJ

Reaksi diatas merupakan reaksi eksoterm (perubahan entalpi negative), maka kenaikan suhu akan membuat kesetimbangan bergeser ke arah kiri

Energi Bebas Gibbs dan Kesetimbangan Kimia

Apabila terdapat suatu reaksi homogen (gas atau larutan) sebagai berikut

A+B C+D⇋

Reaksi diatas berkaitan dengan besar energi bebas gibbs, hubungannya dapat dinyatakan sebagai

ΔG=ΔGo + RTlnK

ΔG  = Energi bebas gibbs dalam keadaan tersebut

ΔGo  = Energi bebas gibbs dalam keadaan standar

R = Konstanta gas ideal 8.314 J/mol-K

T = Suhu absolut (Kelvin)

lnQ = Logaritma natural dari quotient reaksi

Energi Bebas Gibbs dan Kesetimbangan Kimia

Dalam keadaan setimbang, ΔG = 0 and Q=K. Oleh karena itu persamaan dapat disusun kembali menjadi :

ΔG=ΔGo+RTln

Dimana ΔGo = Perubahan energi gibbs pada keadaan standar

R = gas constant = 8.314 J/mol-K

T = Room Temperature = 298 K

K = ([C][D]) / ([A][B])

Soal dan Pembahasan No. 3

Tuliskan reaksi (dekomposisi kalsium karbonat) dan turunkan persamaan untuk menentukan konstanta kesetimbangan, apabila diketahui kalsium oksida dan kalsium karbonat adalah padat. Jelaskan bagaimana anda dapat menentukan derajat disosiasi untuk reaksi ini? Apabila ada kenaikan tekanan, reaksi kesetimbangan akan bergerak kearah mana? Jelaskan mengapa demikian!

Jawab :

Reaksi Dekomposisi Kalsium Karbonat

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) ΔH = 178 kJ / mol

Karena hanya CO2 yang memiliki fasa gas, maka menurut landasan teori, nilai K menjadi

Soal dan Pembahasan No. 3

Cara menentukan derajat disosiasi ( α ) dari reaksi diatas adalah

Misalkan mol mula – mula CaCO3 adalah n, dan mol yang bereaksi terurai menjadi CaO dan CO2 adalah x.

Maka α = x/n.

Menurut asas Le Chatelier, penambahan tekanan akan menyebabkan kesetimbangan bergerak kearah ruas yang memiliki koefisien yang lebih kecil. Pada reaksi dekomposisi CaCO3, hanya CO2 yang memiliki fasa gas,maka yang dianggap hanyalah nilai koefisien dari CO2, yaitu 1 pada ruas kanan, sehingga nilai koefisien di ruas kiri dianggap nol.

Maka kesetimbangan akan bergerak ke arah reaktan

Soal dan Pembahasan No. 4

Andaikan reaksi dekomposisi tersebut terjadi pada suhu 1200K dan ΔGo = -13,8 kJ/mol, bagaimanakah anda dapat menentukan nilai konstanta kesetimbangan reaksi tersebut? Apa yang terjadi dengan reaksi tersebut apabila suhunya diturunkan atau dinaikkan? Bagaimana pengaruhnya dengan nilai konstanta kesetimbangannya ? berikan satu contoh!

Diketahui : T = 1200K dan ΔGo = -13,8 kJ/mol

Ditanya : K dari reaksi dekomposisi

Jawab : Menggunakan persamaan energi bebas gibbs dalam Chemical Equilibrium

ΔG = ΔGo + RTlnQ

Saat kondisi setimbang, nilai ΔG = 0, Q = K. Maka ΔGo = - RTlnK

1,3832

K = 3,9877

Soal dan Pembahasan No. 4

• Dari rumus energi bebas Gibbs dan kesetimbangan kimia, dapat dilihat bahwa besar K sangat bergantung pada suhu. Besar lnK akan berbanding terbalik dengan besar suhu (T).

• Kenaikan suhu akan menyebabkan nilai lnK semakin kecil, dan penurunan suhu akan membuat nilai lnK semakin besar, dimana K nilainya juga berbanding lurus dengan lnK, maka K juga berbanding terbalik dengan T.

• Contoh, jika pada penyelesaian diatas, suhu diubah menjadi 1000K dan 1500K :

• Nilai K menjadi 5,2585 dan 3,0234