Filetype PDF | Diposting 13 Aug 2022 | 3 thn lalu
Authentication
digital resources
311x Tipe PDF Ukuran file 0.70 MB Source: materi78.files.wordpress.com
materi78.co.nr KIM 2
Kesetimbangan Kimia
A. PENDAHULUAN
Reaksi satu arah (irreversible) atau reaksi tidak setimbang
dapat balik adalah reaksi yang terjadi pada satu s i
arah, dan produknya tidak dapat kembali menjadi k
V
1
reaktan. u rea V = V
jla 1 2
Reaksi bolak-balik (reversible) atau reaksi dapat
balik adalah reaksi yang terjadi pada dua arah V
yang berlawanan dalam waktu bersamaan. 2
Dalam reaksi bolak-balik, produk dapat waktu
berubah menjadi reaktan, dan reaktan dapat
berubah menjadi produk (menjadi reaksi yang Pada kesetimbangan kimia, ikatan akan
berlawanan). terputus atau terbentuk seiring dengan maju-
Pada kesetimbangan kimia, hanya ada mundurnya atom di antara molekul reaktan dan
penyebutan zat di sebelah kiri dan di sebelah produk.
kanan. Kesetimbangan kimia bersifat dinamis karena
Reaksi bolak-balik dinyatakan dengan dua walaupun keadaan sudah setimbang, reaksi tetap
panah yang berlawanan arah, menyatakan reaksi berlangsung pada tingkat mikroskopis
maju (ke kanan) dan reaksi balik (ke kiri). (molekul).
Contoh: Diketahui perubahan air menjadi uap air Reaksi mikroskopis tidak tampak karena v1
sama dengan v , sehingga seakan-akan reaksi
dapat balik, sehingga reaksi dapat ditulis 2
HO(l) → H O(g) sudah berhenti.
2 2 HO(l) qe H O(g) Kesetimbangan kimia dibagi menjadi dua:
HO(g) → H O(l) 2 2
2 2 1) Kesetimbangan homogen (satu wujud/fase)
Reaksi bolak-balik sempurna terjadi dalam Contoh:
sistem tertutup, karena tidak terjadi penambahan Gas N + 3H qe 2NH
atau pengeluaran zat, keluarnya panas/kalor dari 2(g) 2(g) 3(g)
2SO + O qe 2SO
sistem, hilangnya gas yang terbentuk, dan 2(g) 2(g) 3(g)
Larutan H O qe H+ + OH-
sebagainya. 2 (l) (aq) (aq)
NHOH qe NH+ + OH-
Reaksi dikatakan setimbang atau mencapai 4 (aq) 4 (aq) (aq)
kesetimbangan apabila: CH COOH qe CH COO- + H+
3 (aq) 3 (aq) (aq)
1) Reaksi bolak-balik yang mengandung zat 2) Kesetimbangan heterogen (lebih dari satu
berwujud gas terjadi dalam sistem tertutup. fase)
2) Ketika konsentrasi seluruh zat nilainya tetap. Contoh:
3) Ketika laju reaksi maju (v ) sama dengan laju
1 Dua fase CaCO3(s)qe CaO(s) + CO2(g)
reaksi balik (v ). + 2-
2 Ag CrO qe 2Ag +CrO
2 4(s) (aq) 4 (aq)
Contoh: 2+ 2-
BaSO qe Ba + SO
4(s) (aq) 4 (aq)
Pada reaksi kesetimbangan berikut, Tiga fase Ca(HCO ) qe
3 2(aq)
N(g) + 3H (g) qe 2NH (g)
2 2 3 CaCO + H O + CO
3(s) 2 (l) 2(g)
keadaan setimbang terjadi ketika: B. REAKSI KESETIMBANGAN
setimbang Kesetimbangan disosiasi adalah reaksi
si kesetimbangan yang menguraikan suatu zat
rat menjadi zat lain, dan reaksi baliknya adalah
H kesetimbangan asosiasi/pembentukan.
en 2
nso Derajat disosiasi adalah perbandingan jumlah
NH
k 3 mol terdisosiasi (bereaksi) dengan jumlah mol zat
sebelum terdisosiasi (mula-mula).
N
2
jumlah zat terdisosiasi
α =
waktu jumlah zat awal
KESETIMBANGAN KIMIA 1
materi78.co.nr KIM 2
Derajat disosiasi nilainya berkisar 0 ≤ α ≤ 1. Konstanta konsentrasi (Kc) dipengaruhi oleh
1) Jika nilai α = 0, maka tidak ada penguraian. konsentrasi zat yang berwujud larutan dan gas.
2) Jika nilai α = 1, maka zat terurai seluruhnya. Jika reaksi mengandung zat berwujud padat dan
3) Jika nilai 0 < α < 1, maka zat terurai cair, maka pangkat konsentrasi zatnya nol, karena
sebagian (setimbang). zat padat dan cair tidak memiliki konsentrasi.
Contoh: Contoh:
Dalam reaksi kesetimbangan disosiasi N O Pada reaksi berikut, konstanta konsentrasinya:
2 4
2+ 2-
BaSO qe Ba + SO
menjadi NO , perbandingan mol N O dengan 4(s) (aq) 4 (aq)
2 2 4
NO dalam keadaan setimbang berturut-turut 3 :
2
2+ 2-
[Ba ] [SO ]
4 2-
2. Berapakah derajat disosiasi N O ? 2+
2 4 Kc = = [Ba ] [SO ]
0 4
[BaSO ]
Jawab: 4
NO(g) qe 2NO (g) Konstanta tekanan (Kp) dipengaruhi oleh
2 4 2
Mula-mula a - tekanan zat-zat yang berwujud gas.
Reaksi a – St St - Jika reaksi mengandung zat berwujud selain gas,
Setimbang St St maka pangkat tekanan zatnya nol, karena zat
selain gas tidak memiliki tekanan.
Gunakan perbandingan koefisien reaksi, Contoh:
NO(g) qe 2NO (g)
2 4 2 Pada reaksi berikut, konstanta tekanannya:
Mula-mula 3x + x = 4x - 2SO + O qe 2SO
2(g) 2(g) 3(g)
Reaksi x 2x -
2
Setimbang 3x 2x Kp = (P SO3)
2
(P SO ) (P O )
Jadi, derajat disosiasi dapat dihitung: 2 2
Tekanan parsial gas dapat dihitung:
jumlah zat terurai x 1
α = = =
jumlah zat awal 4x 4
P = mol gas X x P
x tot
C. KONSTANTA KESETIMBANGAN mol gas total
Menurut Guldberg dan Wange yang
Satuan konstanta dapat disesuaikan dengan
menjelaskan hukum kesetimbangan: pangkat konsentrasi maupun pangkat tekanan.
Hasil kali konsentrasi zat-zat di sebelah Konstanta konsentrasi dengan konstanta
kanan yang dipangkatkan dengan tekanan dapat dihubungkan melalui persamaan
koefisiennya, dan dibagi dengan hasil kali gas ideal pada suhu sama, dapat dirumuskan:
konsentrasi zat-zat di sebelah kiri yang Kp = Kc (R.T)Δn
dipangkatkan dengan koefisiennya memiliki
harga tertentu pada suhu tetap. R = tetapan gas ideal (0,082 atm/mol K)
T = suhu (K)
Persamaan konstanta kesetimbangan yang Δn = selisih jumlah koefisien zat di kanan dengan
dapat dibentuk menurut hukum diatas: jumlah koefisien zat di kiri
y z Contoh:
Kc = [C] [D] wA + xB qe yC + zD
w x Pada reaksi kesetimbangan berikut:
[A] [B]
2NO + O qe 2NO
Konstanta kesetimbangan terdiri dari: (g) 2(g) 2(g)
1) Konstanta konsentrasi, konstanta Mempunyai harga konstanta konsentrasi sebesar
0,25 pada suhu 17°C. Berapa harga konstanta
kesetimbangan yang dipengaruhi konsentrasi. tekanan reaksi tersebut pada suhu yang sama?
2) Konstanta tekanan, konstanta kesetimbangan Jawab:
yang dipengaruhi tekanan. Δn = 2 – 3 = –1
Konstanta kesetimbangan akan berubah bila -1
suhu diubah, dan tetap bila suhu tidak berubah. Kp = 0,25.[0,082.(17+273)]
-2
1) Pada reaksi endoterm, nilai konstantanya Kp = 0,25 : 23,78 = 0,010513 = 1,05 x 10
berbanding lurus dengan suhu.
2) Pada reaksi eksoterm, nilai konstantanya
berbanding terbalik dengan suhu.
KESETIMBANGAN KIMIA 2
materi78.co.nr KIM 2
D. KONSTANTA REAKSI KESETIMBANGAN Contoh:
ANTAR-REAKSI TERKAIT Pada reaksi X + Y qe 2XY
2(g) 2(g) (g)
Reaksi kesetimbangan yang berkaitan nilai Kc = 1,0 x 1023
konstanta kesetimbangannya dapat berubah dapat dikatakan reaksi menghasilkan banyak XY
menurut ketentuan-ketentuan berikut: (X dan Y jumlahnya sedikit), sehingga
2 2
1) Jika reaksi kesetimbangan dibalik, maka berlangsung tuntas, karena nilai Kc nya besar.
harga Kc juga dibalik. Nilai Kc dan Kp yang kecil menunjukkan reaksi
Contoh: ke kanan berlangsung tidak berlangsung tuntas
2+ 2- (jumlah zat di kiri besar dan di kanan kecil).
BaSO qe Ba + SO Kc = K
4(s) (aq) 4 (aq) 1
2+ 2- Contoh:
Ba + SO qe BaSO Kc = K
(aq) 4 (aq) 4(s) 2
Pada reaksi A + B qe AB
(g) (g) (g)
2+ 2- 0
[Ba ] [SO4 ] [BaSO4] Kc = 8,0 x 10-17
K = , K =
1 2
0 2+ 2-
[BaSO ] [Ba ] [SO ]
4 4 dapat dikatakan reaksi hanya menghasilkan
sedikit AB (A dan B jumlahnya banyak) sehingga
K = 1 reaksi tidak tuntas, karena nilai Kc nya kecil.
2
K
1 Tetapan kesetimbangan juga dapat
2) Jika koefisien reaksi kesetimbangan dikali meramalkan arah reaksi.
faktor n, maka harga Kc dipangkat n. Bila seluruh zat di kiri dan kanan
Contoh: dicampurkan, maka reaksi harus berlangsung ke
2SO + O qe 2SO Kc = K kanan atau ke kiri untuk mencapai keadaan
2(g) 2(g) 3(g) 1
4SO + 2O qe 4SO Kc = K setimbang, dan dapat dilakukan dengan
2(g) 2(g) 3(g) 2
mengecek kuosien reaksi (Qc).
2 4
[SO ] [SO ]
K = 3 , K = 3 Kuosien reaksi (Qc) adalah nilai yang bentuk
1 2
2 4 2
[SO ] [O ] [SO ] [O ]
2 2 2 2 persamaannya sama dengan konstanta
2
2
[SO ]
K = ( 3 ) kesetimbangan (Kc).
2
2
[SO ] [O ]
2 2
y z
Qc = [C] [D] wA + xB qe yC + zD
n
K = (K ) w x
2 1
[A] [B]
3) Jika reaksi-reaksi yang berkaitan dijumlah, Makna nilai kuosien reaksi:
maka harga Kc total adalah hasil kali Kc dari 1) Jika Qc = Kc, berarti reaksi setimbang.
reaksi-reaksi yang dijumlah. 2) Jika Qc < Kc, berarti reaksi spontan
Contoh: berlangsung ke kanan sampai setimbang.
Nilai Kc reaksi A + B qe E + F yang melalui 3) Jika Qc > Kc, berarti reaksi spontan
tahap berikut adalah, berlangsung ke kiri sampai setimbang.
A + B qe C + D Kc = 3,5 Contoh:
C qe E Kc = 2 Diketahui reaksi X + Y qe 2XY memiliki Kc
2(g) 2(g) (g)
D qe F Kc = 1,5 + -2
sebesar 1 x 10 . Pada suatu percobaan,
dicampurkan 2 mol X , 2 mol Y , dan 3 mol XY
A + B qe E + F Kc = 3,5. 2. 1,5 = 10,5 2 2
E. MAKNA KONSTANTA KESETIMBANGAN dalam ruang bervolume 10 L. Apakah campuran
Tetapan kesetimbangan dapat menunjukkan itu setimbang? Bila tidak, ke arah mana reaksi
seberapa jauh suatu reaksi tuntas. berlangsung spontan? Berapakah konsentrasi X2
dan XY setelah mencapai kesetimbangan?
Nilai Kc dan Kp ditentukan dengan Jawab:
konsentrasi/tekanan zat-zat disebelah kanan
2
sebagai pembilang, dan konsentrasi/tekanan zat- 3
( )
9
zat disebelah kiri sebagai penyebut. Qc = 10 =
2 2
( )( ) 4
Nilai Kc dan Kp yang besar menunjukkan reaksi 10 10
ke kanan berlangsung hampir berlangsung Ternyata Qc > Kc (tidak setimbang), maka agar
tuntas/sempurna (jumlah zat di kanan besar dan setimbang, zat di kiri harus bertambah atau zat di
di kiri kecil). kanan harus berkurang, sehingga reaksi spontan
berlangsung ke kiri sampai setimbang.
KESETIMBANGAN KIMIA 3
materi78.co.nr KIM 2
Keadaan reaksi: F. PERGESERAN KESETIMBANGAN
X (g) + Y (g) qe 2XY(g)
2 2 Azas Le Chatelier menjelaskan bagaimana
Mula-mula 0,2 M 0,2 M 0,3 M terjadinya pergeseran kesetimbangan.
Reaksi a a 2a + Bila suatu kesetimbangan diberikan suatu
Setimbang 0,2 + a 0,2 + a 0,3 – 2a aksi/tindakan, maka sistem tersebut akan
Agar reaksi setimbang, berarti kita harus mengadakan reaksi yang cenderung
membuat kuosien reaksi nilainya menjadi sama mengurangi aksi tersebut.
-2
dengan Kc, yaitu 1 x 10 .
-2 Pergeseran kesetimbangan tidak mengubah
Kc = 1 x 10
2 nilai Kc dan Kp, kecuali suhu pada sistem
2
(0,3-2a) -2 kesetimbangan berubah.
= 1 x 10
(0,2+a)(0,2+a) Konsep pergeseran kesetimbangan:
0,3-2a -1
= 1 x 10 1) Kesetimbangan dikatakan bergeser ke kiri
0,2+a apabila zat di kiri bertambah atau zat di
0,02 + 0,1a = 0,3 - 2a kanan berkurang.
2,1a = 0,28 2) Kesetimbangan dikatakan bergeser ke
a = 0,133 M kanan apabila zat di kanan bertambah atau
Jadi, konsentrasi X dan XY adalah:
2 zat di kiri berkurang.
[X ] = 0,2 + a = 0,2 + 0,133 = 0,333 M
2
[XY] = 0,3 – 2a = 0,3 – 2(0,133) = 0,034 M
Faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan:
Faktor Faktor Diperbesar Faktor Diperkecil
Konsentrasi salah satu pereaksi ke arah lawan (kanan) ke diri sendiri (kiri)
Konsentrasi larutan dan ke arah ruas dengan jumlah koefisien ke arah ruas dengan jumlah koefisien
konsentrasi/tekanan gas total terkecil terbesar
Volume gas dan larutan ke arah ruas dengan jumlah koefisien ke arah ruas dengan jumlah koefisien
terbesar terkecil
Suhu ke arah reaksi endoterm ke arah reaksi eksoterm
Konsentrasi larutan dan volume larutan saling Jika konsentrasi salah satu pereaksi/
berbanding terbalik, konsentrasi dapat diperkecil larutan ditambah, reaksi sistem adalah
dengan menambah volume pelarut, dan mengurangi komponen tersebut dan
konsentrasi dapat diperbesar dengan kesetimbangan bergeser ke arah lawan.
mengurangi volume pelarut. Jika konsentrasi salah satu pereaksi/
Konsentrasi pereaksi dapat diubah dengan: larutan dikurang, reaksi sistem adalah
1) Mengubah jumlah zat salah satu pereaksi menambah komponen tersebut
(parsial) atau seluruhnya. kesetimbangan bergeser ke diri sendiri.
2) Menambahkan zat yang dapat mengikat Jika konsentrasi larutan total ditambah
pereaksi, sehingga pereaksi berkurang. (volume diperkecil), kesetimbangan
3) Menambahkan air sebagai pelarut/ bergeser ke ruas yang jumlah koefisiennya
penambah volume. lebih kecil.
Berdasarkan ketampakan zat pada reaksi, Jika konsentrasi larutan total dikurang
kesetimbangan: (volume diperbesar), kesetimbangan
1) Bergeser ke kiri apabila warna zat di sebelah bergeser ke ruas yang jumlah koefisiennya
kiri lebih dominan (jumlahnya banyak). lebih besar.
2) Bergeser ke kanan apabila warna zat di
sebelah kanan lebih dominan (jumlahnya Catatan: Koefisien yang dijumlah adalah koefisien
banyak). zat larutan saja (untuk sistem larutan).
Tekanan dan volume gas saling berbanding
terbalik, tekanan dapat diperkecil dengan
menambah volume gas, dan tekanan dapat
diperbesar dengan mengurangi volume gas.
KESETIMBANGAN KIMIA 4
no reviews yet
Please Login to review.
