Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

PRINSIP – PRINSIP KESETIMBANGAN KIMIA. PENGANTAR Kesetimbangan dinamis adalah keadaan dimana dua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama,

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "PRINSIP – PRINSIP KESETIMBANGAN KIMIA. PENGANTAR Kesetimbangan dinamis adalah keadaan dimana dua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama,"— Transcript presentasi:

1 PRINSIP – PRINSIP KESETIMBANGAN KIMIA

2 PENGANTAR Kesetimbangan dinamis adalah keadaan dimana dua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama, akibatnya tidak terjadi perubahan bersih dalam sistem pada kesetimbangan Uap mengembun dengan laju yang sama dengan air menguap Pelarutan padatan, sampai pada titik laju padatan yang terlarut sama dengan padatan yang mengendap saat konsentrasi larutan jenuh (tidak ada perubahan konsentrasi)

3 Keadaan pada Kesetimbangan Kimia

4 Masing-masing sebanyak 0,00150 mol H 2 dan I 2 dibiarkan bereaksi (Percobaan 1) Reaksi ke depan: H 2(g) + I 2(g)  2HI (g) Reaksi balik: 2HI (g)  H 2(g) + I 2(g) Setelah mencapai 0,00234 mol jumlah HI berhenti meningkat Percobaan dimulai dengan pereaksi HI murni dan juga tidak ada reaksi bersih Percobaan 3 menggambarkan keadaan ketiga pereaksi pada awal kesetimbangan

5 Kesetimbangan Hidrogen-Iod-Hidrogen Iodida Dari tiga percobaan diatas didapat suatu hubungan yang menunjuk pada angka numeris tertentu Tiga percobaan tidak cukup untuk menetapkan nilai tetapan diatas, tetapi dari percobaan yang berulang- ulang pada 445 o C akan memberikan hasil yang sama

6 Tetapan Kesetimbangan K c Untuk reaksi umum, aA + bB + …  gG + hH + … Rumus tetapan kesetimbangan berbentuk Pembilang adalah hasil kali konsentrasi spesies-spesies yang ditulis disebelah kanan persamaan ([G], [H] …) masing-masing konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien dalam persamaan reaksi yang setara (g, h …). Penyebut adalah hasil kali konsentrasi spesies-spesies yang ditulis disebelah kiri persamaan ([A]. [B]..) juga setiap konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien reaksinya (a, b, …). Nilai numerik tetapan kesetimbangan K c sangat tergantung pada jenis reaksi dan suhu.

7 Hubungan Tambahan Jika ada 3 reaksi berikut: 2SO 2(g) + O 2(g)  2SO 3(g) K c (a) = 2,8 x K 2SO 3(g)  2SO 2(g) + O 2(g) K c (b) = ? SO 2(g) + ½ O 2(g)  SO 3(g) K c (c) = ?

8 Ikhtisar Persamaan apapun yang digunakan untuk K c harus sesuai dengan reaksi kimianya yang setara Jika persamaannya dibalik, nilai K c dibalik yaitu persamaan yang baru kebalikan dari persamaan aslinya Jika koefisien dalam persamaan setara dikalikan dengan faktor yang sama, tetapan kesetimbangan yang baru adalah akar berpangkat faktor tersebut didapat tetapan kesetimbangan yang lama

9 Soal Latihan Untuk reaksi NH 3 ↔ ½ N 2 + 3/2 H 2 Kc = 5,2 x pada 298 K. Berapakah nilai Kc pada 298 K untuk reaksi N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

10 Penggabungan Rumus Tetapan Kesetimbangan Jika diketahui: N 2(g) + O 2(g)  2NO (g) K c = 4,1 x N 2(g) + ½ O 2(g)  N 2 O (g) K c = 2,4 x Bagaimana K c reaksi: N 2 O (g) + ½ O 2(g)  2NO (g) K c = ? Kita dapat menggabungkan persamaan diatas N 2(g) + O 2(g)  2NO (g) K c = 4,1 x N 2 O (g)  N 2(g) + ½ O 2(g) K c = 1/(2,4 x ) = 4,2 x N 2 O (g) + ½ O 2(g)  2NO (g) K c = ?

11 Tetapan kesetimbangan untuk reaksi bersih adalah hasil kali tetapan kesetimbangan untuk reaksi-reaksi terpisah yang digabungkan

12 Tetapan Kesetimbangan yang Dinyatakan sebagai K p Tetapan kesetimbangan dalam sistem gas dapat dinyatakan berdasarkan tekanan parsial gas, bukan konsentrasi molarnya Tetapan kesetimbangan yang ditulis dengan cara ini dinamakan tetapan kesetimbangan tekanan parsial dilambangkan K p. Misalkan suatu reaksi 2SO 2(g) + O 2(g)  2SO 3(g) K c = 2,8 x 10 2 pd 1000 K

13 Sesuai dengan hukum gas ideal, PV = nRT Dengan mengganti suku-suku yang dilingkari dengan konsentrasi dalam K c akan diperoleh rumus; Terlihat ada hubungan antara K c dan K p yaitu:

14 Jika penurunan yang sama dilakukan terhadap reaksi umum: aA (g) + bB (g) + …  gG (g) + hH (g) + … Hasilnya menjadiK p = K c (RT)  n Dimana  n adalah selisih koefisien stoikiometri dari gas hasil reaksi dan gas pereaksi yaitu  n = (g+h+…) – (a+b+…) dalam persamaan diatas kita lihat bahwa  n = -1

15 Soal Latihan Reaksi 2A (g) + B (g)  C (g) dibiarkan mencapai kesetimbangan. Jumlah awal dari pereaksi yang ada dalam wadah 1,80 L ialah 1,18 mol A dan 0,78 mol B. pada kesetimbangan jumlah mol A adalah 0,94 mol, berapa nilai K c reaksi ini? (0,77) Tentukan nilai K c dari K p yang diberikan SO 2 Cl 2(g)  SO 2(g) + Cl 2(g) K p = 2,9x10 -2 pd 303K 2NO (g) + O 2(g)  2NO 2(g) K p = 1,48x10 4 pd 184 o C (1,2x10 -3 ) (5,55x10 5 )

16 Ksetimbangan yang melibatkan cairan dan padatan murni (Reaksi Heterogen) Persamaan tetapan kesetimbangan hanya mengandung suku-suku yang konsentrasi atau tekanan parsialnya berubah selama reaksi berlangsung Atas dasar ini walaupun ikut bereaksi tapi karena tidak berubah, maka padatan murni dan cairan murni tidak diperhitungkan dalam persamaan tetapan kesetimbangan.

17 C (p) + H 2 O (g)  CO (g) + H 2(g)  CaCO 3(c)  CaO (c) + CO 2(g) K c = [CO 2(g) ] Atau jika dituliskan dalam bentuk tekanan parsial menjadi K p = P CO2 K p = K c (RT) Latihan Tekanan uap air pada 25 o C ialah 23,8 mmHg. Tuliskan K p penguapan air dalam satuan atm. Berapa nilai K c untuk proses penguapan ini! (Kp = 0,0313 Kc = 1,28x10 -3 )

18 Arti Nilai Tetapan Kesetimbangan Nilai numeris K c atau K p yang sangat besar menandakan bahwa reaksi berjalan ke kanan sebagaimana dituliskan, berlangsung sempurna atau mendekati sempurna Nilai numeris K c atau K p yang sangat kecil menyatakan bahwa reaksi ke kanan sebagaimana dituliskan tidak berlangsung besar-besaran

19 Meramalkan Arah dan Besarnya Reaksi Pada setiap saat selama berlangsungnya reaksi dapat dirumuskan nisbah konsentrasi-konsentrasi yang bentuknya sama dengan rumus tetapan kesetimbangan. Nisbah ini disebut kuosien reaksi Apabila nilai yang disubstitusikan kedalam kuosien reaksi Q merupakan konsentrasi-konsentrasi dalam keadaan setimbang, maka Q akan sama dengan K.

20 H 2(g) + I 2(g)  2HI (g) K c = 50,

21 Kuosien dan tetapan kesetimbangan Reaksi bersih berlangsung dari kiri ke kanan jika Q < K c Reaksi bersih berlangsung dari kanan ke kiri jika Q > K c

22 Soal Latihan Reaksi CO(g) + H 2 O(g) ↔ CO 2 (g) + H 2 (g) Kc = 1,00 pada kira-kira 1100 K. Sejumlah zat berikut dicampur pada suhu tersebut dan dibiarkan bereaksi: 1,00 mol CO, 1,00 mol H 2 O, 2,00 mol CO 2 dan 2,00 mol H 2. Kearah mana reaksi akan berjalan dan bagaimana komposisi akhirnya?

23 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

24 Pengaruh perubahan Jumlah spesies yang bereaksi Kesetimbangan awal Gangguan Kesetimbangan akhir

25 Pengaruh Perubahan Tekanan Jika tekanan pada campuran kesetimbangan yang melibatkan gas ditingkatkan reaksi bersih akan berlangsung kearah yang mempunyai jumlah mol gas lebih kecil begitupun sebaliknya

26 Pengaruh Gas Lembam (inert) Pengaruh tidaknya gas lembam tergantung pada cara melibatkan gas tersebut Jika sejumlah gas helium ditambahkan pada keadaan volume tetap, tekanan akan meningkat, sehingga tekanan gas total akan meningkat. Tetapi tekanan parsial gas-gas dalam kesetimbangan tetap Jika gas ditambahkan pada tekanan tetap, maka volume akan bertambah. Pengaruhnya akan sama dengan peningkatan volume akibat penambahan tekanan eksternal. Gas lembam mempengaruhi keadaan kesetimbangan hanya jika gas tersebut mengakibatkan perubahan konsentrasi (atau tekanan parsial) dari pereaksi- pereaksinya

27 Pengaruh Suhu Penambahan kalor akan menguntungkan reaksi serap-panas (endoterm) Pengurangan kalor akan menguntungkan reaksi lepas-panas (eksoterm) Peningkatan suhu suatu campuran kesetimbangan menyebabkan pergeseran kearah reaksi endoterm. Penurunan suhu menyebabkan pergeseran kearah reaksi eksoterm

28 Soal Latihan Sebanyak 0,100 mol I 2(g) dimasukkan kedalam ruang hampa sebesar 1,00 L pada suhu 1200 o C, 5% dari senyawa tersebut mengurai menjadi atom-atom I. Untuk reaksi I 2(g)  2I (g). Berapakah nilai K c dan K p ! (Kc=1,1x10 -2 Kp=1,3) Sebanyak 1,00 g PCl 5 dimasukkan kedalam wadah 250 mL, kemudian dipanaskan sampai 250 o C, dimana disosiasi PCl 5 dibiarkan mencapai kesetimbangan PCl 5(g)  PCl 3(g) + Cl 2(g). Banyaknya Cl 2 yang berada dalam kesetimbangan diketahui 0,25 g. Berapa nilai K c untuk reaksi tersebut! (3,8x10 -2 ) Sebanyak 0,100 mol H 2 dan 0,100 mol I 2 dimasukkan kedalam wadah 1,50 L dan campuran ini dibiarkan mencapai kesetimbangan pada suhu 445 o C. Berapakah mol I 2 yang ada pada waktu kesetimbangan tercapai? (2x10 -2 mol I 2 ) H 2(g) + I 2(g)  2HI (g), K c = 50,2 pada 445 o C

29 Pengaruh Suhu pada Kesetimbangan Umumnya tetapan kesetimbangan suatu reaksi tergantung pada suhu Nilai K p untuk reaksi oksidasi belerang dioksida diperlihatkan pada tabel berikut

30 Hubungan pada tabel tersebut dapat dituliskan dengan: Persamaan garis lurus y = m.x + b Dan jika ada dua keadaan yang berbeda kita dapat menghubungkan dengan modifikasi sederhana hingga diperoleh:

31 Keterangan K 2 dan K 1 adalah tetapan kesetimbangan pada suhu kelvin T 2 dan T 1. ∆H o adalah entalpi (kalor) molar standar dari reaksi. Nilai positif dan negatif untuk parameter ini dimungkinkan dan diperlukan asumsi bahwa ∆H o tidak tergantung pada suhu Menurut prinsip Le Chatelier, jika ∆H o > 0 (endoterm) reaksi kedepan terjadi jika suhu ditingkatkan, menyiratkan bahwa nilai K meningkat dengan suhu. Jika ∆H o < 0 (eksoterm) reaksi kebalikan terjadi jika suhu ditingkatkan dan nilai K menurun dengan suhu Persamaan diatas menghasilkan nilai kuantitatif yang sesuai dengan pengamatan kualitatif dari prinsip Le Chatelier.

32 Soal Latihan Untuk reaksi N 2 O 4(g)  2NO 2(g), ∆H o = +61,5 kJ/mol dan K p = 0,113 pada 298K Berapa nilai K p pada 0 o C? (1,2x10 -2 ) Pada suhu berapa nilai K p = 1,00 (326 K)

33 Pengaruh Katalis pada Kesetimbangan 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. Peranan katalis adalah mengubah mekanisme reaksi agar tercapai energi aktivasi yang lebih rendah. Keadaan kesetimbangan tidak bergantung pada mekanisme reaksi Sehingga tetapan kesetimbangan yang diturunkan secara kinetik tidak dipengaruhi oleh mekanisme yang dipilih.


Download ppt "PRINSIP – PRINSIP KESETIMBANGAN KIMIA. PENGANTAR Kesetimbangan dinamis adalah keadaan dimana dua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama,"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google