reaksi kesetimbangan

Reaksi Kesetimbangan

A. Konsep Reaksi Kesetimbangan Dinamis

1. Reaksi dapat balik (Reversible)

Yakni zat hasil reaksi dapat bereaksi kembali membentuk zat pereaksiContoh:

PbSO4(s) + 2NaI(aq) → PbI2(s) + Na2SO4(aq)

(putih) (Kuning)

PbI2(s) + Na2SO4(aq) → PbSO4(s) + 2NaI(aq) (kuning) (putih)

PbSO4(s) + 2NaI(aq) PbI2(s) + Na2SO4(aq)

(putih) (Kuning)

2. Keadaan setimbang dinamis

- Tidak terjadi perubahan secara makroskopis (jumlah mol setiap zat tetap)- Reaksi terus berlangsung dalam dua arah yang berlawanan dg kecepatan yang

sama

V1

V2

setimbangV

t

A + B C + DV1

V2

Setimbang jika V1 = V2


B. Pergeseran Kesetimbangan

Kesetimbangan dpt dipengaruhi oleh konsentrasi , tekanan, volume, dan suhu Azas Le Chatelier

“ Jika ada aksi pasti ada reaksi untuk mengurangi pengaruh aksi tsb” Yg dpt menggeser kesetimbangan : zat dlm bentuk gas (g) atau larutan (aq)

B.1. Pengaruh Konsentrasi (C)

tsbzat

lawan

C

C →→<<>>

Contoh:

Fe3+(aq) + SCN-

(aq) ↔ FeSCN2+(aq)

Merah darah

Pd reaksi di atas pergeseran kesetimb dpt ditunjukkan dg perubahan warna

Jika [Fe3+] atau [SCN-] >>, bergeser ke kanan (bertambah merah) Jika [Fe3+] atau [SCN-] <<, bergeser ke kiri (merah memudar) jika diencerkan (konsentrasi <<), bergeser ke kiri (merah memudar) Jika [FeSCN2+] <<, bergeser ke kanan (bertambah merah)


B.2. Pengaruh tekanan (P) dan Volume (V)

kecilkoefisienVP Σ→→<<>>;

Contoh:

1. N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)

2. 3Fe(s) + 4H2O(g) ↔ Fe3O4(s) + 4H2O(g)

Jika tekanan diperbesar dinaikkan dari 1 atm menjadi 5 atm maka

reaksi (1) bergeser ke kanan reaksi (2) tidak bergeser / tetap

B.3. Pengaruh suhu

)(.

)(.

−=∆⊕=∆→→

<<>>

HEksotermRx

HEndotermRx

T

T

Contoh:

1. H2O (g) ↔ H2(g) + ½ O2(g) ∆H = + 242 Kj

Jika suhu diturunkan maka reaksi bergeser ke kiri

∆H= -


C. Tetapan Kesetimbangan

C.1. Hukum Kesetimbangan

Mencerminkan konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi yang berada dalam keadaan setimbang

Hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan di bagi dg hasil kali konsentrasi zat di sebelah kiri masing2 pangkat koefisien, memiliki harga tetap pd suhu tetap.

C.2. Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)

Untuk reaksi kesetimbangan

rDpCnBmA +⇔+

Rumus Kc nya adalah [ ] [ ][ ] [ ] nm

rp

BA

DCKc =

Contoh:

1. N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)

2. 3Fe(s) + 4H2O(g) ↔ Fe3O4(s) + 4H2O(g)

[ ][ ] [ ]3

21

2

23

HN

NHKc =

Dg satuan : )()( nmrpM +−+


C.3. Tetapan Kesetimbangan tekanan (Kp)

Untuk reaksi kesetimbangan

rDpCnBmA +⇔+

Rumus Kp nya adalah nB

mA

rD

pC

PP

PPKp

.

.= dimana

BADCtot

tottot

CC

PPPPP

Pxn

nP

+++=

=

1. N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)

31

2

22

3

. HN

NH

PP

PKp =

C.4. Hubungan Kp dan Kc nRTKcKp ∆= ].[

Dimana :R= 0,082 L atm mol-1K-1

T= (toc + 273)oK∆n=Koefisien kanan – kiri (zat berbentuk gas)


Contoh:

Pada suhu 500 K terdapat kesetimbangan 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g) Kc=25Jika R=0,08, tentukan harga Kp

Jawab:nRTKcKp ∆= ].[

Kp= 25 x (0,08x500)2-3

= 25 x (40)-1

= 0,625

Reaksi KesetimbanganC.5. Hubungan Kc dengan Persamaan Reaksi

Jika Pers.Reaksi KcDibalikDijumlahDi x nDi : n

Kc’=1/KcKc’=Kc1x Kc2

Kc’= (Kc)n

Kc’= (Kc’)1/n

Contoh:

Jika tetapan kesetimbangan untuk reaksi N2O4(g) ↔ 2NO2(g) pada ToC adalah 4,berapakah tetapan kesetimbangan reaksi NO2(g) ↔ ½ N2O4(g) pada suhu yang sama?

Jawab:

Diketahui: (1) N2O4(g) ↔ 2NO2(g) Kc=4Ditanya : (2) NO2(g) ↔ ½ N2O4(g) Kc’=?????

Untuk memperoleh reaksi (2), reaksi (1) dibalik dulu baru dikali ½ Dibalik 2NO(g) ↔ ½ N2O4(g) Kc’ = ¼

Dikali ½ NO2 (g) ↔ ½ N2O4(g) Kc”= ( ¼ )1/2 = ½


C.6. Perhitungan Kp & Kc

Jika data kesetimbangan sudah diketahui maka tinggal memasukkan data ke persamaan Kc atau KpJika data kesetimbangan ada yang belum diketahui, dibuat tabel M,R,S

Contoh(1):

Ke dalam ruangan 10 L dimasukkan 8 mol NH3 dan terjadi reaksi : 2NH3(g) ↔N2(g) + 3H2(g)

Dalam keadaan setimbang terdapat 4 mol NH3. Hitunglah Kc untuk reaksi kesetimbangan tersebut

Jawab:

2NH3(g) ↔ N2(g) + 3H2(g)

Mula-mula

Reaksi

Setimbang - +

8 mol

4 mol

4 mol 2 mol 6 mol Perbandingan koefisien

2 mol 6 mol

[ ] [ ][ ]

22

31

23

32

12 10.27

104

106

102

=

==NH

HNKc


Contoh(2):

Sebanyak 1 mol gas N2O4 dipanaskan dalam suatu ruangan sehingga 50% terurai membentuk gas NO2. Jika tekanan total campuran gas adalah 6 atm,maka tentukan harga Kc untuk reaksi : N2O4(g) ↔ 2NO2(g)

N2O4(g) ↔ 2NO2(g)

Mula-mula

Reaksi

Setimbang - +

1 mol

½ mol

½ mol 1 mol

1 mol

Jawab:

atmxPxn

nP tot

tot

NONO 46

231

2

2===

atmxPxn

nP tot

tot

ONON 26

23

21

42

42===

82

422

42

2 ===ON

NO

P

PKp


C.7. .Kesetimbangan Dissosiasi

Dissosiasi termal : penguraian suatu zat menjadi zat lain yang lebih sederhana akibat pemanasan Kesetimbangan dissosiasi : kesetimbangan dimana dissosiasi termal berlangsung dalam ruang tertutup

)(

)(

Mmulamulazatmol

Rasiterdissosizatmol

−∑∑=α

Contoh:

Sebanyak 0,5 mol PCl5 dipanaskan dalam wadah 1 liter menurut reaksi PCl5,↔ PCl3 + Cl2 .

Jika derajat dissosiasi PCl5 adalah 0,20, hitunglah tetapan kesetimbangannyaJawab:

PCl5 mula-mula = 0,5 molPCl5 yang terrurai = α x PCl5 mula-mula = 0,20 x 0,5 = 0,1 mol

PCl5 ↔ PCl3 + Cl2

Mula-mula

Reaksi

Setimbang - +

0,5 mol

4 mol

0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol

0,1 mol 0,1 mol

[ ] [ ][ ]

[ ] [ ][ ]

31

11

15

12

13

105,24,0

1,01,0 −==

=

xKc

PCl

ClPClKc

reaksi kesetimbangan

Science