KIMIA KESEHATAN KELAS XI SEMESTER 4 KESETIMBANGAN KIMIA   KIMIA KESEHATAN KELAS XI SEMESTER 4

SKKD STANDAR KOMPETENSI KOMPETENSI DASAR Memahami konsep kesetimbangan reaksi KOMPETENSI DASAR Menguasai reaksi kesetimbangan Menguasai faktor faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan . Menentukan hubungan kuantitafif antara pereaksi dan hasil reaksi dari suatu reaksi kesetimbangan

TUJUAN PEMBELAJARAN Siswa dapat mengidentifikasi kondisi kesetimbangan Siswa mampu mendeskripkan reaksi bolak balik (dua arah) Siswa mengenal sistem tertutup Siswa mampu mendefinisikan kesetimbangan dinamis Siswa mampu membedakan jenis jenis reaksi kesetimbangan

TUJUAN PEMBELAJARAN Siswa dapat menetapkan harga konstanta kesetimbangan dalam system gas Siswa dapat memahami hubungan antara konstanta kesetimbangan tekanan (Kp) dengan konstanta kesetimbangan konsentrasi (Kc). Siswa dapat mengidentifikasi kesetimbangan padatan dan lautan Siswa dapat menetapkan konstanta hasil kali kelarutan (Ksp)  

PERISTIWA KESETIMBANGAN KIMIA Jika kita hembuskan uap panas kedalam sebuah tabung yang berisi besi yang juga dipanaskan akan dihasilkan feri fero oksida atau besi magnetit H2O(g) + Fe Fe3O4 + H2(g)

PERISTIWA KESETIMBANGAN KIMIA Di lain pihak, jika kita mengalirkan gas hidrogen (H2) ke dalam tabung yang berisi besi magnetit yang dipanaskan, maka akan dihasilkan besi dan uap panas, dengan reaksi :   H2(g) + Fe3O4 Fe + H2O(g)

PERISTIWA KESETIMBANGAN KIMIA Kedua reaksi tersebut adalah: H2O(g) + Fe Fe3O4 + H2(g) H2(g) + Fe3O4 Fe + H2O(g) Penulisan reaksi diatas tidak lazim dipergunakan, dan disederhanakan dengan memberi dua tanda panah yang berlawanan H2O(g) + Fe ⇄ Fe3O4 + H2(g)

SISTEM TERTUTUP Pada ruang tertutup tersebut, tidak memungkinkan mengambil atau menambahkan zat panas masuk dijaga agar tidak keluar dari ruang tersebut juga dengan gas-gas yang dihasilkan dan dipergunakan kembali Reaksi bolak balik dapat terjadi pada system tertutup.

KESETIMBANGAN DINAMIS Reaksi reversible/ bolak-balik tahap awal reaksi berlangsung ke arah pembentukan produk setelah terbentuknya molekul produk maka molekul tersebut mulai bereaksi ke arah sebaliknya (arah penguraian). REAKSI DI ALAM REAKSI SATU ARAH/ BERKESUDAHAN REAKSI BOLAK-BALIK

Pada saat yang sama tetap terjadi reaksi pembentukan, dan pada suatu saat : . jumlah zat zat yang bereaksi dan hasil reaksi tetap kondisi dikatakan sebagai keadaan kesetimbangan reaksi tetap berjalan baik ke arah pembentukan maupun ke arah penguraian. Keadaan seperti di atas disebut KESETIMBANGAN DINAMIS

PROSES PENCAPAIAN KEADAAN KESETIMBANGAN Penurunan dan peningkatan konsentrasi dari zat yang berekasi dan hasil reaksi pada saat menuju kesetimbangan . Proses pencapaian keadaan kesetimbangan ditinjau dari kecepatan reaksi Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007

JENIS REAKSI KESETIMBANGAN Berdasarkan fasa zat yang bereaksi dan hasil reaksi REAKSI KESETIMBANGAN HOMOGEN REAKSI KESETIMBANGAN HETEROGEN

CONTOH REAKSI KESETIMBANGAN Kesetimbangan dalam fasa gas : N2(g) + 3 H2(g) ⇄ 2 NH3(g) 2 SO2(g) + O2(g) ⇄ 2 SO3(g) Kesetimbangan dalam fasa larutan : CH3COOH(aq) ⇄ CH3COO (aq)+ H+(aq) NH4OH(aq) ⇄ NH4+ (aq) + OH (aq)

CONTOH REAKSI KESETIMBANGAN Kesetimbangan dalam sistem padat gas CaCO3(s) ⇄ CaO (s) + CO2 (g) Kesetimbangan padat larutan, terjadi pada peruraian Barium sulfat dengan persamaan reaksi : BaSO4(s) ⇄ Ba2+(aq) + SO42(aq) Kesetimbangan padat larutan gas, Ca(HCO3)2(aq) ⇄ CaCO3(s) + H2O (l) + CO2(g)

TETAPAN KESETIMBANGAN KIMIA Dalam sistem tertutup, dimana tekanan dan suhu dijaga, maka energi bebas Gibbs adalah nol. ∆GT ,p = 0 Dalam keadaan kesetimbangan reaksi berlangsung dalam dua arah yaitu ke arah pembentukan dan ke arah penguraian.

Kita ambil contoh reaksi berikut N2 + 3 H2 ⇄ 2 NH3 gas nitrogen bereaksi dengan gas hidrogen membentuk gas amoniak, ditandai dengan arah reaksi ke kanan. Sedangkan reaksi ke arah kiri merupakan reaksi penguraian dari gas amoniak menjadi gas nitrogen dan gas Hidrogen.

Pada saat kesetimbangan, ke tiga zat ada di dalam campuran, dimana komposisi zat tidak sama atau tidak sesuai dengan persamaan reaksinya Komposisi zat yang ada dalam kesetimbangan dicerminkan oleh harga tetapan kesetimbangan

REAKSI UMUM KESETIMBANGAN Reaksi umum dari kesetimbangan; a A + b B ⇄ c C + d D dan berlaku energi bebas Gibbs G = 0, dimana ∆G = ∆G⁰ + RT ln K harga K adalah besaran yang tetap yang tergantung pada komposisi zat pada saat kesetimbangan. Harga K tidak tergantung pada keadaan mula mula zat.

TETAPAN KESETIMBANGAN Jika reaksi berlangsung dalam fasa gas, harga K adalah, tekanan parsial dari masing masing zat. Kp =p (C)c .p(D)d/ p (A)a .p(B)b Kp = Tetapan kesetimbangan (dalam fasa gas) pC = tekanan gas C, dengan koofisien reaksi c pD = tekanan gas D dengan koofisien reaksi d pA = tekanan gas A dengan koofisien reaksi a pB = tekanan gas B dengan koofisien reaksi b.

HUKUM GULDBERG DAN WANGE dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali konsentrasi zat zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa dimana masing masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalah tetap

PERSAMAAN GULDBERG DAN WANGE Kc = (C)c .(D)d/ (A)a .(B)b Kc = Tetapan kesetimbangan (dalam fasa cair) [C] = konsentrasi C, dengan koofisien reaksi c [D]= konsentrasi D dengan koofisien reaksi d [A] = konsentrasi A dengan koofisien reaksi a [B] = konsentrasi B dengan koofisien reaksi b harga K kecil menunjukan bahwa zat zat hasil reaksi (zat C dan D) lebih sedikit dibandingkan dengan zat zat yang bereaksi (zat A dan B).

PERGESERAN KESETIMBANGAN (MENURUT LE CATHELIER) jika suatu sistem berada dalam keadaan setimbang, dan ke dalamnya diberikan sebuah aksi, maka sistem tersebut akan memberikan reaksi. Dalam kesetimbangan reaksi tersebut dilakukan oleh sistem dengan menggeser kesetimbangan.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESETIMBANGAN PERUBAHAN KONSENTRASI TEKANAN VOLUME SUHU

PENGARUH KONSENTRASI N2 + 3 H2 ⇄ 2 NH3 jika konsentrasi salah satu zat ditingkatkan maka kesetimbangan akan bergeser kearah yang berlawanan dari zat tersebut N2 + 3 H2 ⇄ 2 NH3 Jika dalam keadaan kesetimbangan, konsentrasi gas NH3 kita tambah. reaksi peruraian NH3menjadi gas N2 dan H2 meningkat jika gas NH3 kita kurangi, maka gas N2 & H2 bereaksi lagi membentuk NH3 sampai mencapai kesetimbangan

PENGARUH SUHU Jika pada reaksi kesetimbangan kita naikkan suhunya, maka reaksi kimia akan bergeser ke arah reaksi yang membutuhkan panas (endoterm) CO + 2 H2 ⇄ CH3OH H = 22 kkal. suhu kita naikan, maka reaksi akan berubah ke arah yang membutuhkan panas atau endoterm yaitu peruraian metanol menjadi gas CO dan gas H2

SUHU DITINGKATKAN Menaikan suhu, artinya kita meningkatkan kalor atau menambah energi ke dalam sistem kondisi ini memaksa kalor yang diterima sistem akan dipergunakan oleh sebab itu reaksi semakin bergerak menuju arah reaksi endoterm.

PENGARUH VOLUME & TEKANAN Peningkatan volume menyebabkan penurunan konsentrasi, ingat satuan konsentrasi zat adalah mol/L, banyaknya zat dibagi berat molekulnya di dalam 1 Liter larutan. Demikian pula reaksi dalam fasa gas, volume gas berbanding terbalik terhadap tekanan, peningkatan volume menyebabkan penurunan tekanan. Di sisi lain, tekanan berbanding lurus terhadap mol gas.

PERSAMAAN GAS IDEAL PV = nRT seperti yang ditunjukan dalam persamaan gas ideal : PV = nRT dimana p = tekanan, V = Volume N = mol gas R = tetapan gas T = Suhu dalam K memperkecil tekanan = memperbesar volume perubahan tekanan =perubahan konsentrasi

Dalam sistem kesetimbangan peningkatan volume gas tidak mempengaruhi kesetimbangan jika jumlah koefisien reaksi sebelum dan sesudah adalah sama. H2(g) + I2(g) ⇄ 2 HI(g)

KATALISATOR Untuk mempercepat proses kesetimbangan kimia, sering dipergunakan zat tambahan lain yaitu katalisator. Dalam proses reaksi,katalisator berperan mempercepat reaksi yang berlangsung, pada akhir reaksi katalisator akan terbentuk kembali.

Katalisator dalam dunia industri umumnya logam MACAM CONTOH KATALIS Katalisator dalam dunia industri umumnya logam Dalam makhluk hidup katalisator didapat dari dalam tubuhnya yang dikenal dengan dengan biokatalisator atau enzim

TERIMAKASIH