KESETIMBANGAN KIMIA

Reaksi Irreversibel dan Reversibel Reaksi Irreversibel (tidak dapat balik) : Reaksi pembentukan produk, produk tidak dapat membentuk reaktan. Contoh: HCl + NaOH  NaCl + H2O Reaksi Reversibel (dapat balik) : Reaksi pembentukan produk, produk yang terbentuk dapat membentuk reaktan. Contoh: I2 + H2 2HI

Contoh reaksi kesetimbangan

Reaksi bolak-balik pada ruang tertutup yang bersifat dinamis Reaksi Kestimbangan Reaksi bolak-balik pada ruang tertutup yang bersifat dinamis Reaktan membentuk produk, Produk juga bisa membentuk reaktan Reaksi berlangsung terus-menerus dalam 2 arah dengan laju yang sama Zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan sistem

KESETIMBANGAN DINAMIS

Contoh reaksi kesetimbangan: N2(g) + 3H2(g) 2NH3 H2(g) + I2(g) HI (g) CaCO3(g) CaO(g) + CO2(g) N2O4(g) 2NO2(g) (Arah panah bolak-balik)

Pada kesetimbangan, konsentrasi zat-zat pereaksi dan produk reaksi tidak berubah lagi dengan berjalannya waktu. Dimana reaksi berlangsung terus-menerus dengan laju reaksi ke kanan (pembentukan produk) sama dengan laju reaksi ke kiri (penguraian produk).

TETAPAN KESETIMBANGAN (K) Hukum kesetimbangan Menyatakan bahwa dalam keadaan setimbang, hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dipangkatkan koefisiennya terhadap hasil kali konsentrasi zat-zat pereaksi dipangkatkan koefisiennya adalah tetap.

PERSAMAAN TETAPAN KESETIMBANGAN (Kc) Untuk reaksi : aA + Bb cC + dD [C]c[D]d [A]a[B]b Kc=

Homogen : Fase-nya sama Heterogen : Fase-nya berbeda Contoh : 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) [SO3]2 [SO2]2[O2] KESETIMBANGAN K = Heterogen : Fase-nya berbeda Contoh :CaCO3(s) CaO(s) +CO2(g) K = [CO2] CATATAN: (g), (aq) yg mempengaruhi K

Pada kesetimbangan, konsentrasi yang digunakan adalah konsentrasi zat dalam keadaan setimbang.

Nilai K’ Jika reaksi dibalik K’= 1/Kawal Jika reaksi dibagi n, K’ = Jika reaksi dikali n, K’ = Kn

Contoh: Maka untuk reaksi: 2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) K=1/4 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) K=4 Maka untuk reaksi: 2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) K=1/4 SO2(g) + 1/2O2(g) SO3(g) K=2

PERSAMAAN TETAPAN KESETIMBANGAN dan TEKANAN GAS (KP) Untuk reaksi : aA + Bb cC + dD (pC)c(pD)d (pA)a(pB)b Kp=

Tekanan parsial gas Contoh : N2O4 NO2 dalam suatu ruang dengan tekanan 5 atm terdapat 2 mol gas N2O4 dan 3 mol gas NO2. Tentukan tekanan parsial masing-masing gas. Tekanan parsial = (mol zat : mol total) x tekanan total

Kesetimbangan disosiasi dan derajat disosiasi Contoh : N2O4 2NO2 Dalam ruang 1 Liter terdapat 2 mol gas N2O4. Setelah beberapa saat terbentuk 0.2 mol gas NO2. Tentukan derajat disosiasi N2O4 Derajar disosiasi = (Jumlah mol zat yang terurai – jumlah mol zat mula-mula)

Contoh: Dalam ruang tertutup, 2 mol A dan 3 mol B yang bereaksi membentuk reaksi bolak-balik : 3A2 + 2B2 2A3B2 Pada kesetimbangan tercapai, za A telah bereaksi sebanyak 1 mol. Tentukan komposisi masing-masing zat pada kedaan setimbang.

Komposisi zat = (mol zat :mol total) x 100 % 3A2 + 2B2 A3B2 Mula2 : 2mol 3mol 0 Bereaksi : 1mol 0.66mol 0.66mol Setimbang : 1mol 2.34mol 0.66mol Komposisi zat = (mol zat :mol total) x 100 %

ASAS Le Chatelier “ jika reaksi kimia yang setimbang menerima perubahaan keadaan (menerima aksi dari luar), reaksi tersebut akan menuju pada kesetimbangan baru dengan suatu pergeseran tertentu untuk mengatasi perubahan yang diterima (melakukan reaksi sebagai respon terhadap perubahan yang diterima)”

FAKTOR- FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERGESERAN ARAH KESETIMBANGAN Perubahan konsentrasi Perubahan suhu Perubahan tekanan Perubahan volume

KONSENTRASI Jika konsentrasi salah satu zat ditambah, maka sistem akan bergeser dari arah zat tersebut. Jika konsentrasi salah satu zat dikurangi, maka sistem akan bergeser ke arah zat tersebut.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ Aksi yang diberikan Arah pergeseran Gas N2 ditambah Gas N2 dikurangi Ke kanan (produk bertambah) Ke kiri (produk berubah menjadi reaktan) Gas H2 ditambah Gas H2 dikurangi Ke kiri (produk berubah menjadi reaktan Gas NH3 ditambah Gas NH3 dikurangi

SUHU Jika suhu dinaikkan, maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi yang bersifat endoterm. Sebaliknya bila suhu reaksi diturunkan maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi yang bersifat endoterm.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)  H = -92 kJ Perubahan entalpi bertanda negatif artinya reaksi pembentukan gas amonia merupakan reaksi eksoterm. Maka reaksi sebaliknya (penguraian gas amonia menjadi gas nitrogen dan gas hidrogen) merupakan reaksi endoterm. AKSI YANG DIBERIKAN ARAH PERGESERAN Suhu dinaikkan Ke kiri (produk berubah menjadi reaktan) Suhu diturunkan Ke kanan (produk bertambah)

TEKANAN DAN VOLUME Jika tekanan sistem diperbesar (volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser kearah ruas yang mempunyai koefisien yang lebih kecil. Jika tekanan sistem diperkecil (volume diperbesar ), maka kesetimbangan akan bergeser kearah ruas yang mempunyai koefisien yang lebih besar.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)  H = -92 kJ Total koefisien reaktan (kiri) = 1 + 3 = 4 Total koefisien reaktan (kiri) = 2 AKSI YANG DIBERIKAN ARAH PERGESERAN Suhu dinaikkan Ke kiri (produk berubah menjadi reaktan) Suhu diturunkan Ke kanan (produk bertambah)

LATIHAN Kanan Kiri 1. Fe3+ (aq) + SCN-(aq) Fe(SCN)2+(aq) kuning tidak berwarna kuning tua Tentukan arah kesetimbangan jika : a. Fe3+ ditambah b. SCN- ditambah c. FeSCN2+ ditambah d. Ditambahkan aquades Kanan Kiri